位移是結(jié)構(gòu)在荷載作用下的重要反應(yīng)，不僅可以了解結(jié)構(gòu)的剛度及其變化情況，還可以區(qū)分結(jié)構(gòu)的彈性和非彈性性質(zhì)，是結(jié)構(gòu)計(jì)算和性能評(píng)定的重要依據(jù)。

      土木實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要進(jìn)行多測(cè)點(diǎn)位移測(cè)量，傳統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備包括位移計(jì)、傳感器等，主要是接觸式測(cè)量，需要將測(cè)試傳感器預(yù)埋固定在所測(cè)結(jié)構(gòu)上，這給實(shí)際應(yīng)用帶來許多安裝困難。例如：目前大型地震模擬臺(tái)試驗(yàn)中，高聳結(jié)構(gòu)位移測(cè)試的技術(shù)難點(diǎn)在于位移傳感器安裝困難，一般采用在安裝加速度傳感器，在數(shù)據(jù)處理時(shí)，通過二次積分得到位移，但是數(shù)值積分過程涉及到積分算法選取及濾波頻率選取等人為主觀因素，因此，數(shù)值積分誤差較大。其次，傳統(tǒng)測(cè)試方法在需要進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量的時(shí)候，耗時(shí)耗力費(fèi)用高。最后，傳統(tǒng)測(cè)試方法對(duì)某點(diǎn)做三維位移采集時(shí)，難度較大。

      隨著數(shù)字散斑測(cè)量及光學(xué)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展， 基于這兩個(gè)技術(shù)研發(fā)的西安交通大學(xué)非接觸式三維動(dòng)態(tài)變形測(cè)量系統(tǒng)XTDA，在結(jié)構(gòu)位移測(cè)量中的應(yīng)用越來越廣。 用非接觸性動(dòng)態(tài)位移測(cè)試方法直接測(cè)量結(jié)構(gòu)的位移，消除了傳統(tǒng)測(cè)試方法的誤差。在混凝土結(jié)構(gòu)載荷過程中變形測(cè)量、橋梁模型振動(dòng)情況測(cè)量、建筑物地震模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)量、鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)量等方面，XTDA系統(tǒng)發(fā)揮著越來越多的作用。

      近二三十年來，大型鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外場(chǎng)館類公用建筑中應(yīng)用越來越廣泛，其跨度大，造型新穎，深受大眾歡迎。大型鋼結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)力與變形隨施工進(jìn)展發(fā)生變化，且與使用狀態(tài)相差較大。為了確保工程施工及使用都安全，且竣工后達(dá)到設(shè)計(jì)的形態(tài)要求，大型鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中必須對(duì)施工全過程進(jìn)行模擬分析。通過施工過程的模擬計(jì)算分析，為設(shè)計(jì)與施工跟蹤監(jiān)測(cè)提供理論依據(jù)，為施工方案的選擇提供更加科學(xué)的方法。 這其中，XTDA對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的位移測(cè)量發(fā)揮著重要的作用。

XTDA系統(tǒng)常規(guī)應(yīng)用范圍

1、實(shí)時(shí)測(cè)量物體變形、運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)的三維信息

2、驗(yàn)證理論研究和數(shù)字仿真的結(jié)果

3、載荷實(shí)驗(yàn)、蠕變實(shí)驗(yàn)和疲勞實(shí)驗(yàn)（復(fù)雜機(jī)構(gòu)和彈性零件）

4、用于汽車噪聲、震動(dòng)和顛簸條件的測(cè)試

5、汽車碰撞試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)視頻測(cè)量

6、測(cè)量相對(duì)運(yùn)動(dòng)

7、風(fēng)力葉片振動(dòng)測(cè)量

8、焊接變形測(cè)量

9、模態(tài)分析、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)

土木實(shí)驗(yàn)中，三維結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)對(duì)測(cè)量?jī)x器有以下要求：

（1）儀器自重要輕，不應(yīng)該影響結(jié)構(gòu)的工作——XTDA的特制標(biāo)記點(diǎn)非常輕，完全不影響結(jié)構(gòu)工作。

（2）具有合適的靈敏度和量程——XTDA靈敏度0.01pixel（可近似理解為0.01mm），量程可定制。

（3）安裝使用方便，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)——XTDA非接觸測(cè)量，使用方便，穩(wěn)定性高，抗干擾能力強(qiáng)。

（4）價(jià)廉耐用，可重復(fù)使用——XTDA價(jià)格根據(jù)實(shí)驗(yàn)難度不同而不同，可以不斷重復(fù)使用。

（5）多功能，多用途——XTDA可增加模塊，進(jìn)行全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量、FLC測(cè)量等多種測(cè)量。

以上對(duì)比，說明XTDA系統(tǒng)完全滿足三維結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的要求，在土木的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中，可以發(fā)揮重要的作用。

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