卡尔曼滤波法在混凝土斜拉桥施工控制中的运用

摘要

首先，介绍国内外斜拉桥和施工控制理论的发展概况。其次，对泸州泰安长江大桥进行离散并建立合理的平面有限单元模型，选取结构的控制参数：主梁弹性模量、索塔弹性模量、拉索弹性模量、混凝土的收缩徐变和主梁容重进行参数敏感性分析，获得影响结构线形和内力的主要设计参数。再次，对主要参数进行现场测试，利用Kalman滤波法局部迭带对主要参数进行修正和识别，以缩小理论计算值与现场实测值的不一致。最后，利用Kalman滤波法对泸州泰安桥施工过程进行控制变量(索力和立模标高)的预测和调整，并给出调整意见，保证成桥受力状态和线形均满足设计要求，并保证施工过程中结构安全。 在利用Kalman滤波法对泸州泰安长江大桥进行施工控制时，采用了两种不同的方式：在双悬臂状态下采用梁段前端绝对高程作为状态变量，其相应索的张拉力作为控制变量；在单悬臂状态下采用悬臂端最前两个梁段的相对高程和索塔塔偏作为状态变量，其相应索的张拉力作为控制变量。在两种状态下分别给出索力调整和下一梁段立模标高修正的意见。其中选取索力调整时，索力调整只能调整由索力引起的误差，因此需要施工控制人员进行误差分析并选取相应的调整措施，非斜拉索引起的误差一般选取下一梁段立模标高修正。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1斜拉桥的发展概况

1.2施工控制理论的发展

第2章Kalman理论介绍

2.1 Kalman理论背景

2.2现代控制理论基本原理

2.3离散Kalman控制理论基本原理

2.4 Kalman控制理论模型

第3章泸州泰安长江大桥介绍

3.1工程概况

3.2主梁施工过程介绍

3.3施工全过程有限元模拟

第4章泸州泰安长江大桥参数识别

4.1主梁弹性模量的敏感性分析

4.2索塔弹性模量敏感性分析

4.3拉索弹性模量敏感性分析

4.4混凝土的收缩徐变敏感性分析

4.5主梁梁重的敏感性分析

4.6设计参数敏感性分析结果

4.7 Kalman参数识别

第5章Kalman滤波法在泸州泰安长江大桥中的运用

5.1控制分析

5.2双悬臂施工控制

5.3单悬臂施工控制

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加科研项目