连续钢桁梁桥悬臂拼装误差分析

摘要

钢桥在近百年的发展历史中，以其跨越能力大、强度高、材质均匀、塑性及韧性良好、可焊性好、安装速度快等优势，在交通运输领域取得了长足的进步。这其中，钢桁梁桥又以其自身独有的特点被广泛应用于铁路运输中。由于钢桁梁桥对施工精度要求较高，拼装过程中的微小误差将会导致线形的明显变化，最终的积累效应将直接影响跨中合龙的难度。所以，对于拼装过程中的误差识别和控制显得尤其重要。目前，国内外对于此种桥梁的误差分析方法主要是参数敏感性分析法及基于随机状态的误差识别法。
　　 本文首先介绍了有限元的理论基础和发展现状，对有限元软件ANSYS中模拟施工过程的单元生死功能的基本原理进行了探讨。然后介绍了几种误差识别的准则，选取最小二乘法作为分析方法，对计算公式进行简化计算。接着运用此分析方法对某特大桥的主要施工阶段的理论计算值进行修正，得到了与线形实测值和竖杆转角接近的修正值，并论证修正量取值的合理性。在此基础上，就可以求解得到每拼装节间的纯几何拼装误差值。
　　 通过计算结果和部分现场实测数据分析表明：
　　 (1)最小二乘法可以满足对理论值的修正精度要求，使得修正后的理论值和拼装节间前端竖杆状态与实测值基本一致；
　　 (2)在进行合理性验算后可知，所选取的参数识别量基本满足拼装误差的合理性要求；
　　 (3)以修正后的理论值为基础，可以计算得到单步节间拼装的纯几何拼装误差值。