西博三维科技 图 ,数字散斑型号,数字散斑

“老公房”增设电梯、成套改造与抗震加固一体化振动台实验

一、实验目的：

为了验证一体化改造设计理念的可行性进行整体模型的振动台对比试验。试验按照几何缩放比例1比4建造3个整体模型（模型A、模型B和模型C）。通过对比原模型与一体化改造后的模型在遭受不同水准地震工况下的结构位移、加速度相应、破坏情况以及动力特性，从而深入、直观的了解采用一体化改造设计后结构的抗震性能。

按照真实楼房缩尺比例1:4建造的整体模型，模型高5米，宽4米，如下图所示。

XTDA三维光学动态变形测量系统

二、现场布置：

在每层**部的钢结构层布置位移传感器，测量模型在震动条件下模型

的位移变形，在模型外侧，布置XTDA三维动态变形测量系统测量模型的位移变形，并与位移传感器的结果进行比对。另外现场还布置了加速度传感器，数字散斑测量，应变片和声发射传感器。

三、实验过程：

分别取三条地震记录作为振动台台面激励：EL Centro(NS)地震波，Taft

地震波，人工地震波SHW2。依次对模型进行单向震动，激振水

平分别是7度小震，7度中震，数字散斑，7度大震，7.5度大震，8度大震，5.5度大震，9度大震。

实验台震动频率为1~40Hz。XTDA采集频率为100-400Hz，满足实验条件和数据的准确性，位移传感器的采集频率为200Hz。

四、实验结果：

C11工况 Taft波整体XTDA与传感器结果对比图

C11工况 Taft波XTDA与传感器结果对比局部放大图

软件界面图和实验数据

EL Centro波其中一个状态的计算结果（三维动态变形测量数据）

五、实验分析：

1. XTDA准备时间比较传感器要方便很多，实验当天早上组装调试设备即可，不需要传感器一周以上的准备时间，也不需要太多的人力。

2. XTDA实验数据处理速度较快，第壹天实验结束，第二天数据即可获得，数字散斑价格，要比传感器数据处理快2-3天。

3. XTDA实验数据的准确性更高，木艮据实验负责老师的推算和经验，XTDA的数据更可靠。

4. XTDA实验耗材少，测量标记点单个成本很低，试验结束后也可不许要清理，而传感器的价格很贵，试验后还得费人力进行拆卸和保养。

系统基于三维数字散斑相关方法，结合双目立体视觉技术，采用两个高速摄像机实时采集物体各个变形阶段的散斑图像，利用不断完善的数字散斑相关算法进行物体表面变形点的匹配，重建出匹配点的三维空间坐标，数字散斑型号，较后进行位移场数据的计算处理和变形信息的可视化分析。本系统具有精度高、速度快、易于操作、非接触式、三维全场测量等特点，主要功能如下：

图像处理：

标记计算区域，设置计算种子点，图像相关匹配

标记区域

添加种子点

三维变形场计算：

计算各种位移、应变等18种，3类变形量。

应变计算

结果显示

显示：

能将各种变形计算结果以不同形式显示，包括点、网格、面片、变形方向、醉大主应变、醉小主应变、局部应变坐标以及标准视图显示等。

显示功能菜单

点

面片

网格

变形方向、醉大主应变、醉小主应变、局部应变坐标

其他功能：

过程回放、视频输出、曲线绘制以及计算数据导出等功能