圆柱管钢结构节点位置检测方法研究

潘宝昌 ，黄军，徐杰，范维锋，辛晓东

(1.山东省国土测绘院，山东济南 250013;2.山东省第一地质矿产勘查院，山东济南 250014)

1 概述

从测量的角度讲，钢结构建筑的测量工作主要有安装测量和检测测量两方面。钢结构杆件的实际位置与其设计位置的符合程度在很大程度上都影响着建筑物今后的安全运营。因此，通过对幕墙安装前后钢结构关键构件的实际位置检测，可以了解幕墙安装前后的变形情况、各构件之间的相对关系、实际安装与设计的符合情况，为后续的设计、施工及运营等提供相关的信息资料。

体育馆等大跨度屋盖结构建筑的节点位置检测，传统方法是测量变形来作为安装质量控制。即在铸钢件上事先做标志点，定期观测标志点以测量铸钢件的位置变化。该方法只能测量铸钢件的相对位置变化，无法确定铸钢件实际位置与设计坐标的偏差，因为设计坐标一般标注节点中心位置，而节点中心无法直接观测。

因此，以高精度免棱镜全站仪作为数据获取手段，研究空间异面曲线、直线间最优交会原理与计算方案，应用MATLAB编程实现圆柱管节点的高效、准确测量与数据处理进行细致研究具有实际意义。

2 圆柱形构件的数据处理方法

2.1 圆柱管轴线确定

在实际测量中，应用高精度免棱镜全站仪采用合适的操作方法，能使仪器在圆柱管表面扫出一个平面，这样测得的一系列圆管表面点都位于一条椭圆线上，如图1所示。根据这些点的坐标采用椭圆拟合算法计算椭圆中心，可得到圆柱杆轴线点(椭圆截面与轴线的交点)三维坐标［4］。……