鋼筋混凝土梁三點彎矩實驗結果

在鋼筋混凝土梁三點彎矩實驗以驗證電腦視覺監測位移系統量測 梁中間點垂直位移中，本研究分為前置作業以及實驗結果。在前置作 業部分，將 LVDT 位移計經由資料擷取系統監測位移情形，調整 LVDT 位移計量測參考原點，使得 LVDT 位移計歸零，並使用電腦視覺監測

位移系統校正特徵圖案、設定參數以及設定位移。

其後使用手動式加載載重架開始加載，並使用電腦視覺監測位移 系統連續拍攝數位影像，當 LVDT 位移計於資料擷取系統中顯示為 0.8mm，表示載重架加載重量使得鋼筋混凝土梁中間點垂直位移為 0.8mm 如圖 5.6 所示。電腦視覺位移監測系統同時分析計算重心變 化，並計算菱形特徵圖的位移，其結果如圖 5.7 所示。接著分別紀錄 鋼筋混凝土梁中間點垂直位移為 1.6、2.4、3.2、4.0 與 4.8mm 量測值，

如圖 5.8-5.12 所示。而電腦視覺監測位移系統也同時量測鋼筋混凝土 梁中間點垂直位移，其量測結果如圖 5.13-5.17 所示，並可表示於下 表一之中：

表一 電腦視覺位移監測與 LVDT 位移計比較表(有空調) 設計紀錄點

(mm)

LVDT 位移計 (mm)

電腦視覺位移監測 (mm)

誤差 (mm)

相對誤差 (%)

0.8 0.802 0.818 0.016 2.13 1.6 1.630 1.616 -0.014 -0.86 2.4 2.413 2.426 0.013 0.53 3.2 3.203 3.216 0.013 0.39 4 4.002 4.028 0.025 0.63 4.8 4.804 4.816 0.011 0.24

運用試算表將 LVDT 位移計以及電腦視覺位移監測系統所得位移 資訊繪置成圖形，如圖 5.18 所示。由以上的實驗得知，其實驗誤差 最大為 0.025mm，而最大相對誤差為 2.13%，其結果是令人滿意的。

為了電腦視覺監測位移系統量測鋼筋混凝土梁中間點垂直位移的 實驗誤差降低，因此本研究嘗試用手動式加載載重架中加載重量至鋼 筋混凝土梁中間點垂直位移為 2.0mm，以電腦視覺位移監測系統連續

拍攝擷取數位影像並分析其重心變化，於不同的環境下，目標物在電 腦視覺監測位移系統下是否穩定，其中不同的環境分別為燈光明暗、

空調系統開關、手動式加載載重速度以及是否有行人路過，其中發覺 以空調系統開關與否差別甚大，其測試穩定結果如圖 5.19-5.21 所示，

而至於其他環境影響所測試的穩定結果並不明顯，而本研究於關閉空 調系統重做鋼筋混凝土梁三點彎矩實驗，其垂直位移實驗結果如下表 二所示：

表二 無空調電腦視覺與 LVDT 位移計比較表 設計紀錄點

(mm)

LVDT 位移計 (mm)

電腦視覺位移監測 (mm)

誤差 (mm)

相對誤差 (%)

0.1 0.104 0.107 0.003 2.33 0.2 0.200 0.207 0.007 3.36 0.4 0.400 0.404 0.004 0.92 0.8 0.805 0.809 0.004 0.48 1.2 1.203 1.204 0.001 0.02 1.6 1.605 1.604 -0.001 -0.06 2.4 2.404 2.395 -0.009 -0.40 3.2 3.206 3.203 -0.003 -0.09 4.0 4.004 3.991 -0.013 -0.30 4.8 4.805 4.791 -0.014 -0.29

由以上的實驗得知，實驗誤差最大為 0.0137mm，而最大相對誤差 為 3.36%，由此可見空調足以影響其結果，而最大相對誤差是發生在 位移 0.2mm 時，由於其絕對誤差僅有 0.0071，因此其相對誤差之所 以比原有空調下所作實驗為大，應該為紀錄點的位移太小緣故。由此 觀之電腦視覺監測位移系統為具有高準確度的量測。

在本研究中亦有利用不同參考原點所做之研究，運用手動式加載

至鋼筋混凝土梁中間點垂直位移至 0.4mm，電腦視覺監測系統以此位 移為參考原點量測鋼筋混凝土梁中間點垂直位移，其實驗結果如表三 所示；

表三 不同參考原點實驗比較表

本研究中使用電腦視覺監測系統所擷取的數位影像位移資料，運用試 算表將資料繪置成圖形為圖 5.22 所示。