当前,随着我国基础设施建设以及交通路网的布设,桥梁数量日益增多。然而,受使用寿命、环境、过载、交通拥堵和地质活动等因素的综合影响,桥梁运营安全形势日益严峻,亟需有针对性地开展桥梁损伤判别与潜在损伤区域探测工作。地面三维激光扫描（Terrestrial Laser Scanning,TLS）的出现,可将有限控制“点”转换为实体“区域”,全面获取桥梁表面大量坐标点的同时,通过多期表面模型对比,量化分析桥梁整体损伤情况并定位关键损伤区域。然而,三维激光扫描测量具有随机性和多次扫描不可重复性,采集的周期性数据会直接影响桥梁健康评估的时效性,降低损伤评估效率。针对上述问题,本文建立了一套集桥面点云高斯曲率和桥墩点云倾斜分析的单期点云潜在损伤区域探测方法,对桥梁整体进行潜在损伤评估,该研究可为精准探伤提供依据,对推动桥梁安全监测具有重要意义。具体研究内容如下:（1）针对单期点云难以准确获取桥梁潜在损伤区域的问题,依据曲面在荷载作用下变形前后均匀连续的弯曲理论,详细分析了点云高斯曲率对桥面潜在损伤检测的可行性。采用一种法向量约束的高斯曲率坐标转化损伤检测方法,通过构建桥梁下表面模型,对采集的点云进行法向量约束高斯曲率的坐标转化,计算桥梁表面点云的高斯曲率（弯曲程度）,基于高斯曲率数值的突变性划定潜在损伤区域,将损伤区域划分等级。实验结果表明法向量约束的高斯曲率的坐标转化法具有一定的抑噪作用,在保留桥梁模型的特征信息的同时,高斯曲率的极值点可定位桥面损伤位置,此方法完善了桥面损伤区域的判定标准,可以为桥梁损伤判定提供精准服务。（2）针对桥面各区域受力不同,常规桥墩垂直度检测只对墩柱底和墩柱顶两个截面计算水平偏移,不能检测出墩柱中心轴线的空间线形的问题。提出了结合切片法和水平截面法的垂直偏差检测方法。对墩柱切片分割和水平边界的提取,是基于数值分析中直线拟合的思想,通过拟合点云切片的圆心和墩柱轴线,计算墩柱轴线的垂直偏差度,并通过垂直度偏差变化规律图分析墩柱倾斜趋势和对桥面的影响。实验结果证明两种方法的结合可以快速、准确地获取桥墩倾斜随高度的变化情况,并满足桥墩竖直度观测的精度要求。同时对桥梁墩柱施工的初始倾斜、承台或基桩下沉、外部荷载作用和表面凹凸现象引起倾斜或倾斜假象,能有效区分和排除。