基于灰色理论的PC连续刚构桥线形控制研究

摘要

为了使PC连续刚构桥的内力、位置等情况尽可能的与设计值吻合，必须在桥梁施工时对其进行准确合理的线形控制。桥梁的线形控制中最重要的就是桥梁预拱度的设置问题。本文简要阐述桥梁线形控制的相关理论，以及线形控制中预测预拱度的方法，着重研究用灰色理论预测模型作为预拱度预测的方法。在原有灰色理论预测模型法基础上，提出一种修改原模型中背景值与紧邻均值的新预测模型，通过对几组数据的对比研究证明其具有更高的预测精度。最后，结合某大型PC连续刚构桥实例，通过运用有限元软件MIDAS/CIVIL建立刚构桥模型，并将70～73四个节点预拱度的理论设计值与施工测量值的比值作为原始数据代入新预测模型，再将预测的下一节段预拱度的数值与实际测量值进行比对，结果证明:改进的灰色理论预测模型在桥梁预拱度的预测上，满足施工精度的要求，可以用来指导桥梁的线形施工问题。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 问题的提出

1．2 PC连续刚构桥概述

1．2．1 PC连续刚构桥的产生

1．2．2 PC连续刚构桥发展

1．2．3 PC连续刚构桥截面受力特点

1．2．4 PC连续刚构桥施工方法

1．3 PC连续刚构桥施工控制研究

1．3．1 桥梁施工控制

1．3．2 施工控制的发展趋势

1．4 本文的研究内容

第2章 PC连续刚构桥施工控制理论

2．1 施工控制中需要解决的主要问题

2．2 施工控制的重要意义

2．3 施工控制的方法

2．3．1 事后控制法

2．3．2 预测控制法

2．3．3 自适应控制法

2．3．4 最大宽容度控制法

2．4 施工控制的影响因素

2．4．1 混凝土收缩徐变

2．4．2 结构参数

2．4．3 温度变化

2．4．4 预应力损失

2．4．5 结构计算分析模型

2．4．6 施工工艺

2．4．7 施工检测

2．4．8 施工管理

2．5 施工控制中结构分析的方法

2．5．1 前进分析法

2．5．2 倒退分析法

2．5．3 无应力状态法

2．6 本章小结

第3章 PC连续刚构桥线形控制理论

3．1 线形控制的必要性及其重点

3．2 预拱度的相关理论

3．2．1 桥梁预拱度

3．2．2 线形控制中标高

3．2．3 预拱度对桥梁的影响

3．2．4 影响桥梁预拱度的因素

3．3 线形控制中的误差分析

3．4 线形控制中误差调整的方法

3．4．1 卡尔曼滤波法

3．4．2 灰色理论控制法

3．4．3 人工神经网络法

3．4．4 最小二乘法

3．5 本章小结

第4章 灰色系统理论及其在线形控制中的应用

4．1 灰色理论的产生及其发展

4．2 灰色模型GM(1，1)基本原理

4．3 灰色理论用于线形控制的依据

4．4 灰色模型GM(1，1)的优化方法

4．4．1 一些灰色模型GM(1，1)的优化成果

4．4．2 灰色模型GM(1，1)新的优化方法

4．5 数据模拟精度的比较

4．6 本章小结

第5章 工程实例分析

5．1 工程概况

5．2 施工仿真模型的建立

5．2．1 材料参数

5．2．2 截面特性

5．2．3 建立模型

5．2．3 边界条件

5．2．4 混凝土材料时间依存性特征

5．2．5 静力荷载工况

5．2．6 施工阶段划分

5．3 软件运行

5．4 预拱度实际测量

5．4．1 测量方法与测点布置

5．4．2 测量的结果

5．5 优化的GM(1，1)模型分析

5．6 本章小结

结论与展望

结论

展望

致谢

参考文献

作者简介

发表论文和参加科研情况说明