钢箱梁斜拉桥施工控制研究

论文摘要

现今,在斜拉桥的成桥状态确定、施工状态确定以及施工最优控制方面虽然已有不少研究成果,但在实际应用中仍存在许多问题。本文以杭州湾跨海大桥南、北通航孔斜拉桥为工程背景,在这三个方面进行研究,针对钢箱梁斜拉桥提出了一套方法。提出对于施工中存在体系转换的斜拉桥,目标成桥状态结构的受力可以不需要在一次成桥下处于平衡状态的思路;提出合理成桥状态的确定应和合理施工状态的确定配合考虑,再最终确定的思路;提出了确定合理成桥状态的综合方法。研究表明:所提出方法运用简单,适用于在施工中存在体系转换的斜拉桥。推导了悬臂施工钢箱梁节段间焊缝宽度的计算公式;提出运用正装迭代法确定钢箱梁斜拉桥合理施工状态时,应选取主梁成桥阶段竖向累计位移为控制参数,并加大其受控程度;对斜拉索下料长度的计算方法进行研究。研究表明:若要使得钢箱梁节段间焊缝宽度能够满足施工要求,正装计算中主梁成桥阶段竖向累计位移应趋于零;若选取合适的控制参数和加权系数,正装迭代法同样适用于钢箱梁斜拉桥合理施工状态的确定;对于索长小于350m的斜拉索,下料长度的计算采用基于抛物线法的规范算法不但运用简便,而且具有足够高的精度。对钢箱梁斜拉桥悬臂施工中参数的敏感性进行分析;基于现有施工控制理论,提出了在施工控制前期采用自适应控制、后期采用反馈控制的控制方法;对施工控制中临时固结和焊缝收缩引起的问题进行分析。研究表明:钢箱梁斜拉桥的施工控制受温度影响显著,应尽量回避温度对结构的影响;本文提出的控制方法应用简单,控制效果良好;应确保临时固结施工的质量,安排好临时固结的解除时间,对钢箱梁顶底板焊缝收缩量不同产生的影响,建议通过对定位标高设置一定预留量的措施予以消除。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 钢箱梁斜拉桥发展概述
• 1.2 斜拉桥施工控制研究现状及存在问题
• 1.3 研究的工程背景
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 确定斜拉桥合理成桥状态的综合方法
• 2.1 概述
• 2.2 合理成桥状态的确定
• 2.3 工程算例
• 2.4 本章小结
• 第三章 确定钢箱梁斜拉桥合理施工状态的正装迭代法
• 3.1 概述
• 3.2 合理施工状态的确定
• 3.3 工程算例
• 3.4 使用正装迭代法应注意的问题
• 3.5 拉索下料长度的确定
• 3.6 本章小结
• 第四章 钢箱梁斜拉桥施工最优控制
• 4.1 概述
• 4.2 参数敏感性分析
• 4.3 影响参数识别
• 4.4 参数预测
• 4.5 最优控制
• 4.6 杭州湾跨海大桥南、北通航孔桥施工控制实施
• 4.7 特殊问题
• 4.8 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢