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隨著我國社會經濟和科學技術的快速發展，土木建設工程規模也在不斷擴大，建筑的造型、功能以及技術逐漸多樣化、復雜化、大型化，與之相關的設備、材料、技術也不斷更新，對土木工程領域的測量分析難度更是不斷提升。因此，提高該領域測量精度和簡化測量操作流程是亟待解決的問題。
傳統土木工程測試多使用應變片、位移傳感器等方式，實驗前的準備工作相當繁瑣，也無法滿足超高層、超大跨度、特大跨度橋梁、大型復雜結構等建筑測量需求。千眼狼PMLAB光學應變測量系統借助機器視覺和數字圖像相關技術讓科研人員更便捷地觀察測量混合結構在應力作用下的性能表現，為土木工程領域中的測量實驗注入新的發展動能。本期應用探析，將給大家分享光學應變測量系統在土木工程領域中的相關應用案例。
霍普金森壓桿沖擊實驗
霍普金森壓桿實驗廣泛應用于巖石、混凝土、陶瓷材料試驗;塑料、復合材料、泡沫材料、減震材料等材料試驗;高聚物、炸藥、固體推動劑材料試驗等。由于其沖擊速度快，采用非接觸式光學應變測量方法能夠高效、及時獲取全場應變數據、應力分布，研究材料在沖擊荷載下的應力-應變關系和破壞機理。
某高校科研團隊為研究圓柱形建筑材料在不同壓力下裂紋起始狀態以及應變分布情況，進行了霍普金森壓桿沖擊實驗。
實驗采用兩臺千眼狼超高速攝像機進行圖像采集，霍普金森壓桿沖擊速度為15m/s-25m/s，圖像采樣頻率66666fps，獲得了全場應變，并選取斷裂處不同位置應變對比，進一步了解圓柱形建筑材料抗壓輕度及耐久性能。實驗分析結果有助于探索降低材料的脆性，改善其斷裂性能方法。
材料拉伸實驗
材料機械性能測試可測定材料的強度指標與塑性指標，對材料力學性能研究非常關鍵。某高校科研老師在研究一種新型材料力學性能時，采用光學應變測量系統對材料拉伸時應變場變化、應力集中區域進行可視化觀測并分析。
實驗采用兩臺千眼狼高速攝像機拍攝拉伸機拉伸材料片過程。通過拉伸試驗測得材料載荷、位移曲線，精確地測量出材料彈性模量、屈服強度等力學特性，掌握材料抵抗外力拉伸的能力與塑性高低。
橋梁節點變形實驗
橋梁節點是框架傳力中樞，節點抗震性能十分關鍵。某高校橋梁院系科研團隊對梁柱中節點、邊節點進行擬靜力試驗，觀察橋梁節點在震動過程中的位移和應變分布。
實驗通過光學應變測量系統對節點核心區及1倍梁高范圍內的梁端、1倍柱寬范圍內柱端進行變形、應變測量分析，得到位移和應變分布云圖，分析梁柱節點抗震性能。實驗測量分析結果有助于橋梁主體結構優化，為整體結構安全運行提供數據支撐。
堤壩振動實驗
土木工程領域模擬振動實驗，是為了建筑材料和結構在破壞機理、抗振性能研究中的一種驗證方法，具有重要的工程意義。某高校科研團隊為分析堤壩振動時受力變形過程，進行了模擬振動實驗。實驗中使用兩臺高速攝像機同步記錄堤壩振動過程，雙目觀測實驗過程。
科研老師將大壩模型放入振動平臺上，預制3處拼接，通過軟件分析堤壩振動頻率以及變形情況，了解振動過程中各處拼接處受力變形狀態，為地質災害防治研究與建筑防震抗震研究提供精準數據。
總結
隨著我國建筑的現代化發展，土木工程在我國國民經濟中的地位日益突出。光學應變測量技術可測量分析建筑材料和結構表面的力學性能，是土木工程領域安全評估、性能研究的重要科研工具。千眼狼PMLAB光學應變測量系統在視覺測量領域高質量論文發表量穩居全國第一，助力我國土木工程領域的科研創新與技術應用。
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