大跨度斜拉桥钢主梁悬拼线形施工控制

摘要

本论文以福州市三环路淮安大桥为工程实例,结合设计要求和现场实际情况,针对施工控制系统的建立、钢主梁悬拼标高的计算、钢箱梁的局部变形对主梁线形的影响以及施工中参数的识别和预测进行了研究。
　　首先,对淮安大桥施工控制的原则、主桥监控内容以及控制系统的运行方式进行了研究,建立了基于参数识别和调整的自适应控制系统。
　　其次,通过算例研究了计算主梁拼装标高的两种计算方法,零初始位移法和切线位移法,以及两者之间的关系;切线位移法能够保证梁段间转角的协调,零初始位移法能保证梁段安装时获得正确的预拱度;结合本工程实例,运用考虑切线位移的有限元软件MIDAS得到淮安大桥钢主梁的制造线形和各节段的拼装标高。
　　再次,基于杆系单元计算的施工过程模拟分析方法并未考虑钢箱梁横向变形对主梁线形的影响,并且影响钢箱梁局部变形的因素众多。本论文运用有限元软件MIDAS和ANSYS,对钢箱梁结构在载荷和温度效应作用下的局部变形进行了研究,近似得出了局部变形对主梁线形和拉索索力的影响。
　　最后,对影响主梁线形的参数偏差进行了敏感性研究。通过施工过程中的实测值,应用最小二乘法对结构参数进行识别,将修正后的参数反馈到计算模型中去,并检验修正后理论值与实测值的误差;应用灰色理论,根据已成梁段的实测值,对后续梁段的发展趋势进行预测,并检验预测值与实测值的偏差,从而对后续梁段的拉索张拉力和线形进行控制。
　　在论文最后对本文的研究成果做了简单的总结,为斜拉桥施工中主梁线形的控制提供一定的参考,并指出了尚需要进一步解决的问题。

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第一章 绪论

1.1斜拉桥悬拼线形施工控制的发展和现状

1.2 桥梁施工控制的意义

1.3 本文课题来源及研究内容

第二章 施工控制系统的建立

2.1自适应控制系统

2.2淮安大桥施工控制原则

2.3淮安大桥监控内容

2.4淮安大桥控制系统运行

2.5本章小结

第三章 钢主梁悬拼施工线形的控制

3.1 概述

3.2 悬臂拼装施工线形控制

3.3淮安大桥悬拼线形计算结果

3.4本章小结

第四章 钢箱梁局部变形对主梁线形的影响研究

4.1概述

4.2 载荷作用下局部变形对主梁线形的影响

4.3温度梯度下局部变形对主梁线形的影响

4.4本章小结

第五章 参数识别与主梁线形预测控制

5.1参数敏感性分析

5.2参数识别

5.3灰色系统理论

5.4淮安大桥施工控制结果

5.5本章小结

结论与展望

本论文的主要研究成果

展望

参考文献

致谢