混凝土表面粗糙度数字图像表征方法及应用

作     者：甘磊 金洪杰 沈振中 Gan Lei;Jin Hongjie;Shen Zhenzhong

作者机构：河海大学水利水电学院江苏南京210098 

基　　金：国家自然科学基金(51609073) 江苏省自然科学基金(BK20201312) 水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心项目(DFZX2020003) 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2022年第55卷第8期

页      码：67-76页

摘      要：混凝土衬砌的渠道、隧洞及渡槽等输水结构都需要测量糙率以估计过流能力和水头损失,而混凝土表面粗糙度是考量其糙率的重要参数之一。依据数字图像技术,提出一种混凝土表面粗糙度新表征方法。利用智能手机采集混凝土粗糙面像素特征,研究图像预处理对像素分布特征的影响,构建表面粗糙度与灰度均值及相对最大凸起高度的函数关系。图像预处理对像素分布特征影响显著,粗糙度与最大凸起高度正相关,与灰度均值负相关,拟合计算值与实测结果吻合,平均绝对百分比误差MAPE、平均绝对误差MAE和均方根误差RMSE分别为4.04%、0.203mm和0.271mm。将所提出的表征方法应用于某渠道混凝土壁面粗糙度测量,综合糙率公式计算得到该渠段糙率为0.01429,小于综合设计糙率0.01500。该混凝土表面粗糙度表征方法合理,以期为水泥砂浆及混凝土表面粗糙度估算提供新途径。

主 题 词：糙率系数 数字图像 混凝土 粗糙度 表征方法 

学科分类：08[工学] 081304[081304] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0813[工学-化工与制药类] 

核心收录：

D　O　I：10.15951/j.tmgcxb.21080814

馆 藏 号：203113761...