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【资料图】

中国工程院院士、重庆大学钢结构工程研究中心主任周绪红

随着工业化施工技术快速发展，桥梁建设的自动化水平也在不断提高。其中，在结构构件安装方面，已实现桥梁预制桩基整体打桩、承台和墩体预拼装、预制钢桥塔的整体吊装。在2023世界交通运输大会（WTC2023）主旨报告环节，中国工程院院士、重庆大学钢结构工程研究中心主任周绪红以《大型复杂钢结构桥梁智能数字化预拼装技术》为题，介绍了其所带领的重庆大学钢结构中心智能建造团队在大型复杂钢结构桥梁智能数字化预拼装技术方面所取得的创新成果。

周绪红院士表示，钢结构的加工变形和螺栓孔误差难以精准控制，即使每个构件都满足尺寸要求，但由于误差积累，最后可能导致一些杆件安装不上，需修整。为了解决这些问题，实体预拼装技术被提出。

但是在进行大型复杂钢构件的预拼装检测时，采用现有的实体预拼装技术不仅需要大量的预拼装场地，有时还需要搭设大量的拼装胎架，检测过程繁琐，测量时间长，检测费用高，此外，传统检测（全站仪、卷尺等）方法存在效率低、精度低、人为因素影响大等弊端；传统的数字化预拼装则基本采用人工采集和输入数据的方法，不仅效率低，而且易出错。

为此，周绪红院士所带领的团队创新性地提出了点云数据采集方法，即在构件周边布置标靶盘，并围绕构件进行扫描，将数据传输到云端进行智能拼接，然后自动提取拼接后的构件点云。在此过程中，他们利用标靶盘保证了配准精度、采用点云与图像异构数据融合降低了点云处理难度、采用深度神经网络进行行标靶识别辅助了拼接、基于站点位置生成包围框可自动提取目标点云数据。目前，这套采集方法可在工厂流水化单构件扫描提取、室外多构件同时扫描提取的场景中应用。

周绪红院士表示，基于多尺度点云数据采集，他们还提出了集智能拼接、分布式降噪与轻量化及智能分割与识别的点云数据综合智能处理算法、基于模型匹配的大型复杂钢构件的尺寸质量智能检测算法和基于拼接控制点的大型复杂钢结构智能数字化预拼装方法。目前，这些技术已在重庆两江新区寨子路钢拱桥、重庆郭家沱长江大桥中成功应用，并正在重庆双堡特大桥中应用。

面向未来，周绪红院士表示，他所带领团队将在制造偏差、结构自重、施工荷载、环境温度等多因素作用下的拼接误差控制理论与方法，基于多尺度与多源异构融合数据的大型复杂钢结构工程智能逆向建模方法等方面进行持续攻关，以期为行业发展提供更多的技术支撑。

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