برای ارزیابی تیرهای فولادی پل که به دلیل خوردگی، خراب شده بودند، ابتدا قسمتی از پل که دچار خوردگی شده بود در آزمایشگاه اسکن کردیم و نقشه اولیه قطعه خورده شده ایجاد شد. پس از این که ضخامت و ابعاد به دست آمده از اسکن با اندازه های واقعی مقایسه و تایید شد، آزمایش بعدی برای به دست آوردن ظرفیت و دلیل شکست انجام می شود.
در نهایت داده هایی که از طریق اسکن سه بعدی به دست آمده است با روش های خاصی تجزیه و تحلیل می شود تا مشخص شود آیا اسکن سه بعدی می تواند به عنوان ابزاری منطقی برای پیش بینی ظرفیت به کار رود یا خیر؟
در ادامه این آزمایشات را دقیق بررسی خواهیم کرد:
با ارزیابی و بررسی زیر ساخت های قدیمی مشاهده شد که بخش قابل توجهی از شبکه حمل و نقل پل به تعمیر و نگهداری نیاز دارد. تعمیرات پل دلایل زیادی دارد اما خوردگی علت شایع آسیب پل است و باعث شده است تا بخشی از اجزای فولادی پل از بین برود. در قسمتی که تیرهای پل قرار دارند خوردگی نزدیک به تکیه گاه ها اتفاق افتاده است. دلیل این خوردگی ها انبساط نادرست در این قسمت هاست که باعث نشتی آب می شود و آب ممکن است حاوی مواد شیمیایی نیز باشد که وقتی نشت می کند فولاد را دچار خوردگی می کند.
در گام اول باید وضعیت ساختاری پل مستند سازی و کمی سازی شود و برای این کار از ابزارهای اندازه گیری تک نقطه ای مانند ضخامت سنج ها یا کولیس ها برای به دست آوردن ضخامت های مختلف روی یک یک سطح مسطح استفاده می شود.
در این فرایند باید پدیده خوردگی قسمت های فولادی از نظر توپولوژیکی غیریکنواخت و تصادفی نیز بررسی کرد.
این اندازه گیری ها باید به طور کاملا دقیق انجام شود تا بتوان به وضعیت ساختاری پل و روبنای آن دست پیدا کرد.
تکنولوژی اسکن سه بعدی لیزری، داده های فضایی سه بعدی را به سرعت جمع آوری می کند و محدودیت هایی را هم که در روش های اندازه گیری مرسوم با آن مواجه بودیم کنار می گذارد.
اسکنرهای TLS ( Terrestrial laser scanner) می توانند ابرنقاط متراکم که امکان بازسازی دیجیتالی سطوح واقعی را دارد، به دست آورد. قابلیت های این اسکنر سه بعدی امکان ارائه خدمات اسکن سه بعدی در کاربردهای متعدد مهندسی مانند ارزیابی تغییر شکل یک تونل را فراهم می کند. در این جا و برای مهندسی پل، ابرنقاط برای اندازه گیری تغییر شکل و دیجیتالی کردن هندسه سازه استفاده شده است.
استفاده از اسکنر لیزری سه بعدی برای اولین بار توسط Zogg برای تخمین انحراف عمودی پلی که تحت فشار بود مطرح شد.
آنها نتیجه آزمایش خمشی 3 نقطه ای از یک دال بتنی برای مقایسه جابجایی هایی که توسط اسکنر TSL به دست آمده بود را با انحرافات تخمین زده شده مقایسه کردند و تفاوت مشاهده شده چیزی حدود 5 درصد بود.
بعد از آن تیر فولادی به طول 4 متر را آزمایش کردند و حداکثر انحرافی که مشاهده شد چیزی حدود 1.6 درصد بود.
در آزمایش بعدی ضربه های وسایل نقلیه که منجر به تغییر شکل های دائمی در امتداد پل بتنی شده بود را بررسی کردند و در نهایت به این نتیجه رسیدند که اسکنرهای لیزری روش بسیار مناسبی است و مقایسه بین اندازه گیری سنتی و دیجیتال خطایی حدود 1.01 میلی متر تا 2.02 میلی متر را نشان داد.
برای بررسی پل های آسیب دیده رنگ های RGB مرتبط با ابرنقاط را می توان استفاده کرد.
مطالعات به دست آمده که شامل اسکن و آزمایش تیرهای خورده شده هستند، برای بررسی به سه فاز مختلف طبقه بندی می شوند: در اولین فاز نقشه برداری از بخش باقی مانده از تیر فولادی خورده شده انجام و اعتبار سنجی می شود.
برای اثبات مفهوم، از اسکنر لیزری سه بعدی برای به دست آوردن میزان ضخامت روی تیرهای فولادی که به طور طبیعی خورده شده اند استفاده می کنیم. برای این کار تیری از کار افتاده را به آزمایشگاه منتقل کرده و قسمتی مسطح از آن را که خورده شده است را اسکن می کنیم و ابر نقاط به دست آمده پردازش می شود.
در دومین فاز آزمایشی برای به دست آوردن مقیاس کامل تیر خورده شده و مقدار بار روی آن انجام می شود.
در این مرحله تیر فولادی خورده شده ای که اسکن شده است قبل از قرار گرفتن برای آزمایش مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد تا میزان بار و ... روی آن اندازه گیری شود. مطالعات نشان می دهد که شکست خمشی باعث فلج شدن بخش گسترده ای از پل شده است.
در سومین فاز نتایجی که به دست آمده است برای مدلسازی اجزا استفاده می شود. ترکیب داده های به دست آمده با اسکنر لیزری سه بعدی و محاسبات FEM، راه حل هایی تحلیل برای ارزیابی ظرفیت تیرهای فولادی خورده شده ارائه می دهد.
این آزمایشات قابیلت اطمینان و کارایی اسکن لیزری سه بعدی را به عنوان یک فناوری بالقوه برای بررسی پل تائید کرد. این روش کاستی های تکنیک های قبلی را برطرف می کند.
