文中依托重庆交通大学周志祥教授承担的重庆市自然科学基金课题:桥梁面相感知方法与安全评价理论研究(项目编号:cstc2012jjB0118),在查阅国内外研究现状的基础上进行了有机玻璃模型桥桥面形态与结构损伤关系研究。涉及到桥梁工程、测绘工程、逆向工程、计算机科学等多学科。其主要研究内容和结论如下:通过对国内外桥梁常规检查方法的现状进行调查,论述了一种基于“桥梁面向学”理论的新型桥梁常规检查理念。该理念通过三维测量手段获得桥面几何形态的三维点云数据,然后根据点云数据对桥梁结构的安装状况进行判断。针对一座有机玻璃简支T型梁桥,分别进行无损伤和有损伤两种工况下的加载试验,同时采用徕卡Ms50扫描桥面几何形态三维点云数据和百分表测量T梁底面特征点挠度。探索了点云数据去噪处理的方法。并对不同荷载下的桥面形态点云数据进行3D比较分析,同时将点云数据与位移计实测数据在特征点进行挠度对比分析。结果表明桥面几何形态点云数据能够描述桥面的真实形态及在不同荷载下的变形,特征点实际误差均小于10%,测量精度满足要求。对有机玻璃简支T型梁桥的有限元模型分别设置两种不同的病害:主梁开裂和支座脱空。分析了主梁不同开裂程度、不同开裂位置及不同裂缝条数下的特征截面挠度变化。分析了不同位置支座脱空、不同数量支座脱空组合下的特征截面挠度变化。根据材料力学中弯矩与曲率的关系,探索了桥梁结构中损伤的识别,探索了“基于曲率突变的损伤识别方法”。分别对主梁在不同开裂程度、不同裂缝条数及不同开裂位置下的特征截面挠度曲率曲线进行损伤程度,损伤位置及损伤数量的识别。最后将该方法应用于三维点云数据进行损伤识别,判断的损伤程度与损伤位置均与实际情况相符。