[发明专利]管片接头抗剪刚度测量方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明适用测量技术领域，提供了管片接头抗剪刚度测量方法、系统、设备及存储介质，其中方法包括：利用两台相机对待测管片上的标定点进行拍摄，获取标定点的像素坐标及三维坐标，分别对相机进行标定，得到相机对应的标定参数；待测管片在剪力的持续作用下产生错台量，通过相机获取待测管片接头处的监测点的起点图像及终点图像，并读取起点图像及终点图像中监测点的像素坐标，结合相机对应的标定参数，计算出监测点的三维坐标；根据起点图像及终点图像中监测点的像素坐标，得到待测管片在剪力作用下的错台量，并计算出待测管片的抗剪刚度值。本发明采用无接触的摄像测量方式，避免测量过程中产生大量耗材，测量精度高，且测量成本低。

技术领域

本发明属于测量技术领域，尤其涉及管片接头抗剪刚度测量方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

盾构隧道中的衬砌结构是由若干管片用螺栓连接而成的非连续结构，管片接头力学性能的确定较为困难，在接头力学性能的几项参数中，接头抗剪刚度对结构内力计算及接头螺栓检算的影响尤为显著，因此，接头抗剪刚度的计算是一项重要的研究内容。传统的接头抗剪刚度测量的方法通常是在接头结构上贴电阻应变片，也称为电测法。这种方法操作方便，应用广泛，但也存在一些不足，例如一块应变片只能测量出一个接头的抗剪刚度，而且通常应变片不能回收利用，且由于接头抗剪刚度呈现出非线性的特性，其取值存在不确定性，因此需要做很多组实验，导致每次实验都会消耗大量的原材料，测量成本过高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管片接头抗剪刚度测量方法、系统、设备及存储介质，旨在解决现有技术中的测量耗材过多、测量成本高问题。

第一方面，本发明提供了一种管片接头抗剪刚度测量方法，所述方法包括下述步骤：

利用两台相机对待测管片上的标定点进行拍摄，获取所述标定点的像素坐标及三维坐标，分别对所述相机进行标定，得到所述相机对应的标定参数；

所述待测管片在剪力的持续作用下产生错台量，通过所述相机获取所述待测管片接头处的监测点的起点图像及终点图像，并读取所述起点图像及终点图像中所述监测点的像素坐标，结合所述相机对应的标定参数，计算出所述监测点的三维坐标；

根据所述起点图像及终点图像中所述监测点的像素坐标，得到所述待测管片在所述剪力作用下的错台量，并计算出所述待测管片的抗剪刚度值。

第二方面，本发明提供了一种管片接头抗剪刚度测量系统，所述系统包括：

标定单元，用于利用两台相机对待测管片上的标定点进行拍摄，获取所述标定点的像素坐标及三维坐标，分别对所述相机进行标定，得到所述相机对应的标定参数；

三维坐标计算单元，用于所述待测管片在剪力的持续作用下产生错台量，通过所述相机获取所述待测管片接头处的监测点的起点图像及终点图像，并读取所述起点图像及终点图像中所述监测点的像素坐标，结合所述相机对应的标定参数，计算出所述监测点的三维坐标；及

抗剪刚度值计算单元，用于根据所述起点图像及终点图像中所述监测点的像素坐标，得到所述待测管片在所述剪力作用下的错台量，并计算出所述待测管片的抗剪刚度值。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。

本发明实施例通过设置两台相机对待测管片进行测量，利用两台相机对待测管片上的标定点进行拍摄，对相机进行标定，利用共线方程把二维坐标转化为空间的三维坐标，根据监测点的三维坐标，得到待测管片在所述剪力作用下的错台量，并计算出所述待测管片的抗剪刚度值，实现管片接头抗剪刚度的无接触测量，测量过程无耗材，且测量精度高。