大跨度转体悬臂施工铁路梁桥施工监控及其关键技术研究

摘要

转体悬臂施工的铁路梁桥的施工过程比一般的梁桥施工过程更加复杂，而桥梁结构的实际状态也更容易偏离设计理论状态。因此，为了保证施工过程中桥梁结构的安全与稳定，并且确保桥梁顺利合拢以及成桥的内力和线形满足设计和运营的要求，就需要根据桥梁结构、施工工艺以及施工方案的实际情况对桥梁结构施工进行仿真分析计算，以得出施工各个阶段桥梁结构的理论状态值，从而为桥梁施工过程中结构内力和线形状态的监测和控制提供依据。
　　本文以霸王河一号特大桥为工程背景，运用CSRB程序和MIDAS/Civil对桥梁施工过程进行了仿真分析，并建立了施工监测和控制系统对桥梁施工过程结构状态进行监测和控制，主要内容如下：
　　①对预应力混凝土连续梁桥的发展、特点以及自架设体系施工方法的特点进行了阐述；
　　②对桥梁施工监控的必要性、监控的发展现状和趋势进行了介绍，并对施工监控的内容和影响因素进行了阐述；
　　③对三种主要的桥梁施工控制理论的发展以及特点进行了比较详细的介绍，并且对自适应控制方法中参数的识别和修正方法进行了阐述；
　　④对大跨度预应力混凝土连续梁桥结构分析方法和桥梁施工仿真计算方法进行介绍，并且介绍了适用于逐段移动支架法施工桥梁结构挠度计算以及梁段施工过程中预拱度设置的方法；
　　⑤以采用转体以及逐段移动支架法施工的霸王河一号特大桥工程实例为研究背景，在对有限元分析软件CSRB软件以及MIDAS/Civil程序进行介绍的基础上进行连续梁桥施工仿真分析计算，然后分别对两个程序分析计算得到的桥梁结构施工过程中的内力和线形结果进行分析和研究，最后将两个有限元程序计算得到的桥梁状态进行对比研究；
　　⑥根据自适应控制法建立桥梁施工监测和控制系统，将监测得到的桥梁内力和线形实测数据同CSRB和MIDAS/Civil程序计算得到结构状态进行对比研究，结果基本满足要求，最后根据本次桥梁施工监控实践进行转体悬臂连续梁桥施工监控总结，对类似桥梁的仿真分析和施工监控提供经验和技术参考。

目录

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1 绪 论

1.1 预应力混凝土连续梁桥的发展、特点以及应用现状

1.2 自架设体系施工方法的产生以及优缺点

1.3 预应力混凝土梁桥施工监控的必要性

1.4 预应力混凝土梁桥施工监控的发展现状和发展趋势

1.5 本文的研究内容和方法

2 预应力混凝土连续梁桥施工监控理论内容及其影响因素

2.1 问题的提出

2.2 预应力混凝土连续梁桥施工监控内容

2.3 预应力混凝土连续梁桥施工监控的影响因素

2.4 本章小结

3 预应力混凝土桥梁施工控制论研究

3.1 问题的提出

3.2 开环控制理论

3.3 闭环控制理论

3.4 自适应控制

3.5 参数的识别和修正

3.6 本章小结

4 预应力混凝土桥梁施工控制结构分析与仿真计算

4.1 施工过程模拟分析方法

4.2 施工控制结构分析方法

4.3 转体施工预应力混凝土曲线桥梁施工监控仿真计算

4.4 逐跨移动支架法施工曲线连续梁桥预拱度设置

4.5 本章小结

5 有限元软件进行桥梁监控仿真分析

5.1 工程概况

5.2 分析用有限元计算机软件介绍

5.3 运用CSRB程序进行有限元分析

5.4 运用MIDAS/Civil进行桥梁有限元分析

5.5 CSRB程序与MIDAS/Civil程序仿真计算结构对比研究

5.6 本章小结

6 转体悬臂施工监控实践和研究

6.1 施工监控概况

6.2 桥梁线形监测与控制

6.3 桥梁应力的监测与控制

7 总 结

致谢

参考文献

附 录