一、浅谈投影法在桥梁标高计算中的应用(论文文献综述)
张滢[1](2021)在《考虑建设成本和列车能耗的货运铁路线路纵断面优化》文中指出由于我国货运铁路集中在地形复杂的山区、轴重大、列车牵引质量大、能源消耗量大,不仅建设成本高,而且其运营费用也比较高。货运铁路纵断面优化可以有效降低线路的建设成本和列车能耗,因此具有很大的社会效益与经济效益。本文主要围绕货运铁路线路纵断面优化的问题展开研究。首先分析了纵断面设计的基本要求,并且对影响纵断面设计的因素进行总结。以此为基础,构建以建设成本和列车能耗最小为目标函数的货运铁路线路纵断面优化模型,并设计蚁群粒子群算法对模型进行求解。主要研究工作与结论如下:(1)首先对影响线路纵断面方案的因素分析总结,并建立货运铁路线路纵断面优化模型。针对货运铁路纵断面优化,归纳出基本影响因素如线路设计规范、列车性能和施工环境,分析了控制建设成本和列车能耗对纵断面设计的要求。考虑电分相位置、列车限速及机车性能等因素,构建以变坡点的里程和高程作为决策变量,以坡度范围、坡段长度、控制高程及保证行驶安全为约束条件的货运铁路线路纵断面优化模型。(2)考虑模型约束复杂的特点,对蚁群算法和粒子群算法进行改进,提出混合粒子群算法和自适应蚁群算法。结合本文货运铁路线路纵断面优化模型,构建纵断面计算网格,并采用线性差值的方法与“化曲为直”的思想对目标函数进行处理,同时采取避让区域膨化和平行四边形可行域构建对约束条件进行处理,由此满足模型求解快速性的要求。(3)案例分析表明,本文设计的模型算法得到的纵断面方案与既有线路的实际方案相比,建设成本减少5.94%,列车能耗减少3.90%;与采用单一蚁群算法的方案相比,本文应用的蚁群粒子群算法计算时间节约33.5%,且求解质量有所提高;综合考虑建设成本和列车能耗的方案,与单一考虑建设成本或列车能耗的方案相比,更具合理性;通过参数灵敏度分析总结了不同目标的权重值和网格纵距最优值,使求解效率和求解质量更佳。
周晨曦[2](2021)在《钢箱拱桥吊装索力优化与线形预测分析》文中认为钢结构拱桥凭借自重轻、跨越能力强、线形优美、材料受力计算符合理论值等优点,近年在桥梁建设领域备受青睐。大跨径拱桥的拱肋架设常常采用缆索吊装斜拉扣挂法,S348歙县新安江大桥由于地形限制采用单侧设塔架,另一侧扣索直接锚固于山体上的非对称缆索吊装斜拉扣挂施工,部分扣索长度达到300m左右,本文以该项目为依托,对扣索索力优化和拱肋施工中的线形、内力、应力控制进行研究,主要工作内容如下:(1)分析了大跨径钢箱拱桥缆索吊装斜拉扣挂施工过程中的主要非线性影响因素,对于长索结构为计入其垂度效应,通过ANSYS的Matrix27单元自编程功能,定义了一种空间悬链线索单元,基于悬链线索单元理论分别给出已知无应力索长求解索单元切线刚度矩阵、索端张力的计算程序和已知索端张力求解无应力索长的计算程序。建立斜拉扣挂拱肋整体ANSYS有限元模型,并推导了拱肋切线拼装的坐标更新公式,结合生死单元功能,模拟拱肋切线拼装过程。(2)为避免施工过程中的反复调索,分别使用刚性支承-弹性索法和倒退分析法计算扣索一次张拉索力,得到结果基本满足要求,但前者后几节段拱肋位移较大且扣索力增减不均匀,后者得到张拉索力随着后续节段的拼装挂扣会有较大卸载。在此基础上基于影响矩阵法,分别提取拱肋控制点位移、最小弯曲能关于扣索索力的影响矩阵,利用改进的正装迭代法和最小弯曲应变能法进行索力优化。优化后拱肋的最大竖向位移、内力和应力大大降低,仅个别扣索索力较大。(3)借助最优化理论求解多项约束条件下的合理扣索索力,比较一阶方法中SGD法、Momentum法、Ada Grad法的优化效率,最后选取收敛曲线较平滑的Ada Grad法作为优化器。设置关于拱肋各控制点竖向位移平方和的目标函数,以拱肋位移、截面应力、扣索应变为约束条件,编制matlab一阶方法优化程序,调用ANSYS斜拉扣挂拱肋正装分析模型,联合求解施工阶段全局最优索力数值解。计算结果拱肋的竖向位移不超过±2cm,拱肋的内力和应力得到优化,扣索应变较为均匀,且收敛速度快,取得了较好的优化效果。(4)在新安江大桥拱肋吊装过程中,建立了拱肋线形预测的最小二乘支持向量机模型。选取影响拱肋线形的主要参数,分析正规化参数?和核函数参数?对模型训练拟合能力及测试泛化能力的影响,并确定其合理取值。随后进行模型的训练,对后半段拱肋施工过程中的线形偏差进行预测,结果表明该方法的训练模型有较强的学习能力,大小里程侧拱肋控制点训练结果的均方误差为分别为0.188和0.074,预测结果的均方误差分别为0.312和0.358,预测结果误差不超过1mm,模型的预测精度满足工程要求,可作为后续拱肋施工过程中的控制依据,为拱肋拼装过程中的误差调整提供参考。
田根民[3](2021)在《悬索桥主缆线形和施工参数的解析算法》文中认为随着经济水平的快速提高和交通需求的不断增长,悬索桥呈现跨径长大化和形式多元化的发展趋势。为了减轻结构自重和减少材料用量,主缆的安全系数不断减小,悬索桥在设计和施工阶段中需要精细化的主缆线形及关键参数计算。本文在分段悬链线理论的基本框架下,依托金东大桥等工程,以成桥状态和施工阶段的主缆线形和关键参数为出发点,展开一系列的研究:(1)基于分段悬链线理论,建立了系统的成桥线形、空缆线形和施工参数的解析计算方法,并融入了广义简约梯度法,建立了高精高效的数值算法,避免了有限元法中复杂的迭代过程,提高了解析法的通用性及适用性,并以主跨730m的钢桁梁悬索桥—金东大桥为工程算例,验证方法的可行性和有效性。(2)在成桥线形和空缆线形解析算法的基础上,归纳力学平衡条件、几何相容条件以及以无应力长度守恒三类条件,建立了不同温度下悬索桥主缆线形的解析计算方法,并分析了不同的施工状态、边界条件下温度对主缆线形和施工参数的影响。(3)为进一步挖掘分段悬链线理论的潜力,基于主缆实测线形,提出了反向识别悬索桥吊杆力的解析算法,有效地避免了频率法中“短吊杆力识别精度差”的问题,并深入分析了“几何条件(补测非吊点坐标)”和“力学条件(补测长吊杆内力)”算法中参数的敏感性。(4)将分段悬链线理论拓展至空间缆索的主缆找形,建立了空间缆索悬索桥主缆线形和吊杆力的计算方法,推导出空间缆索的分段悬链线表达式、参数递推关系及控制方程,并探讨了主缆竖向和横向矢跨比的关系,且以自锚式和地锚式空间缆索悬索桥为算例,验证了方法的可行性和有效性。
方黎明[4](2020)在《深厚淤泥质条件下锁扣钢管桩围堰受力特性分析》文中进行了进一步梳理海洋工程中广泛存在着深厚淤泥质土层,具有高含水量、高压缩性、低抗剪强度和渗透性差的特点,常规的围堰型式难以满足结构承载力要求。锁扣钢管桩围堰作为一种新的围堰结构型式,已经逐渐应用于海洋工程中。但目前鲜有对这种新围堰结构型式在深厚淤泥质土层条件下的研究,其结构受力特性尚不明确。本文依托深中通道伶仃洋大桥的锁扣钢管桩围堰工程,针对深厚淤泥质条件下锁扣钢管桩围堰的受力特性,开展水平荷载作用下的桩土相互作用理论研究和实测数据分析。主要研究内容及结论如下:1、基于实测数据研究钢管桩应力、桩身弯矩、桩身水平位移沿深度和时程的变化规律,总结变化原因及主要影响因素。分析结果表明:(1)在深厚淤泥质土层条件下,钢管桩需要很深的入土深度才能达到土体持力层,从而在外荷载作用下,钢管桩应力和桩身弯矩沿深度均出现两个零点,即第一个零点出现在距泥面约5D处,并且有较大趋势会在桩底附近出现第二个零点。同时,钢管桩应力和桩身弯矩的最大值出现在距泥面约10D处。(2)钢管桩均向锁扣钢管桩围堰外侧的方向产生变形,桩身水平位移随钢管桩入土深度的增大而减小,在桩底处的位移趋于零,近似于桩底固定。(3)随着时间的推移,钢管桩应力、转身弯矩、桩身水平位移沿时程均表现为逐渐增大至趋于稳定,此时可认为桩土相互作用体系达到稳定。2、实测数据表明,软黏土p-y曲线不适用于深厚淤泥质条件下锁扣钢管桩围堰的受力和变形分析。本文参考Matlock软黏土p-y曲线,进行深厚淤泥质条件下大直径钢管桩的p-y曲线修正,提出了与实测p-y曲线吻合度更高的修正淤泥土p-y曲线公式。分析结果表明:(1)钢管桩利用桩侧土抗力来承担水平荷载,当水平荷载较小时,桩侧土抗力由表层土体承担,土体变形主要为弹性变形。随着水平荷载增加,桩身水平位移增大,表层土体逐渐产生塑性屈服,使水平荷载向更深处的土层传递,同时桩身应力和弯矩值也随之增大。(2)当地基土含有多种土层时,由于土层交界处的桩土相互作用体系发生改变,因此桩侧土抗力沿深度的三个零点分别出现在距泥面约3D~4D、6D~9D、11D~14D处。(3)由于大直径钢管桩的横向承载性能很大,桩基在正常服役条件下基本不会进入屈服阶段,因此相比于极限土抗力p,初始地基反力模量6)49)4))对淤泥土层下大直径钢管桩承载力及变形的影响更为重要,并且淤泥土的初始地基反力系数6)49)4))沿深度逐渐增大。3、基于m法进行有限元数值模拟,分析深厚淤泥质条件下锁扣钢管桩围堰的受力特性,并分别总结m法和p-y曲线法在锁扣钢管桩围堰分析计算中的差异和适用条件。分析结果表明:(1)m法简化了钢管桩与土层的作用体系,不能真实的反映桩侧土抗力沿土层性质和计算深度的变化规律。因此在锁扣钢管桩围堰的设计中,可以将m法作为静力简化运算的定性参考。(2)p-y曲线法充分考虑了土体的非线性作用,在结构发生小位移或大位移的情况下均有较好的适用性,可以较准确地反映出桩土相互作用关系和土体的极限承载力水平。(3)锁扣钢管桩围堰受C型钢管锁扣、工字型板桩以及平行钢丝围箍的约束作用,在相同的外荷载作用下可以很好地限制桩身受力和变形,使得结构整体受力性能更均衡和稳定,防止局部产生过大的应力集中,因此在深厚淤泥质条件下更倾向于选择锁扣钢管桩围堰的结构形式。
沈文煜[5](2020)在《深水基础超长钢板桩围堰受力特点及优化设计研究》文中研究表明钢板桩围堰具有强度高、施工灵活、经济适用等优点,在我国桥梁水下基础施工中得到了广泛应用,尤其是在承台平面尺寸小、水深较浅、流速较缓的桥梁基础施工中优势明显。随着桥梁基础钢板桩围堰施工水深不断加大,钢板桩长度一再增加。然而,受限于钢板桩自身的强度和刚度,在水深超过10m的水域无法大规模采用钢板桩围堰进行施工。因此,加强开展深水基础超长钢板桩围堰相关研究,对提升钢板桩围堰设计与施工质量、保证围堰施工的安全性有着重要意义。本文的主要工作有:(1)对围囹内支撑平面布置平面布置、竖向间距布置以及层间支撑布置进行了研究,提出了基于不同目标的优化方法,并给出了不同围囹内支撑数量的竖向布置间距比例值。(2)依托五峰山过江通道南北公路接线工程芒稻河特大桥基础施工,本文研究了一种围囹内支撑水下整体安装及整体拆除工艺,并将改进后的工序与常规施工工序进行对比分析,确定了各自的关键工况,通过建模分析的方法对不同施工工序下钢板桩围堰的受力特点进行研究,并总结了两种施工工序的特点。(3)针对相邻钢板桩在插打后没有足够的联结度而存在错动现象,最后导致钢板桩抗弯性能和抵抗水流荷载能力下降的问题进行了分析与讨论。建立了钢板桩围堰对比模型,通过对比不同建模方式下围堰结构的变形及内力结果,并结合实测数据对合理建模方式进行了探讨。(4)依托芒稻河特大桥深水基础施工项目,通过开发一种深水基础施工智慧化监控系统,弥补了传统施工监控在实施过程中的短板,提高了施工监控效率和质量。该系统已成功地应用于芒稻河特大桥基础施工中,并通过施工监控结果的分析,验证了该系统的优越性。(5)受限于钢板桩强度、施工机具等原因,目前国内钢板桩的应用基本在最大水头差不超过15m的场合。因此,本文结合芒稻河特大桥钢板桩围堰的实践及研究成果,给出了深水基础超长钢板桩围堰的相关设计及施工建议。
王伟[6](2020)在《大跨柔性悬索桥若干关键技术研究》文中进行了进一步梳理大跨度柔性悬索桥是一种非线性效应十分显着的桥梁结构。随着该种桥型的应用日益广泛,对该种桥梁的设计及施工进行细致的分析显得尤为重要。本文以张家口市大青山人行玻璃悬索桥为工程背景,围绕对大跨度柔性悬索桥合理成桥状态的确定及施工阶段的控制展开。主要研究内容如下:(1)利用分段悬链线理论对悬索桥平面及空间缆索系统线形进行解析法计算。根据分段悬链线理论提出一种已知主缆各IP点、吊杆力以及跨中垂度情况下的主缆找形方法,将平面缆索线形计算程序扩展到空间体系,给出了已知IP点、吊杆一个方向分力以及垂度时的空间缆索系统找形方法。所述的缆索找形方法具有计算速度快、精确度高等特点,可利用到悬索桥成桥状态主缆及抗风缆索系统线形确定中。(2)采用CR列式全量法编写桥梁结构非线性有限元计算程序。利用CR列式全量法,精确扣除结构的平动与转动,将结构大位移大转动问题转化为局部坐标系下小应变问题。计算结果的精确性不再依赖于切线刚度矩阵的精确性,切线刚度矩阵仅作为预测位形作用,精确的杆端力按照稳定函数法求解。采用迭代法对非线性方程组求解,避免了计算过程中的误差累计。分别对梁单元、桁架单元及索单元等进行了算例分析,程序计算能力得到了验证。(3)对桥梁施工过程分析方法进行了论述。采用零位移拼装法与切线拼装法模拟施工过程中悬臂浇筑与预制拼装。将CR列式法引入到施工阶段分析中,使施工过程分析计算中单元、约束的增减以及索力的调整十分简单,不必额外编写程序。(4)对大跨度柔性悬索桥合理成桥状态确定方法与施工过程控制进行论述。以张家口市大青山人行玻璃悬索桥为背景,将本文杆系结构有限元分析程序与解析法缆索系统分析程序相结合,对合理成桥状态下主缆找形、抗风缆索设计、全桥有限元分析进行了介绍,对成桥状态下结构受人群及温度荷载的影响进行了分析。在施工过程方面,利用本文程序对该桥主梁吊装、索鞍预偏及顶推等关键步骤进行了精细地分析控制。
万川龙[7](2020)在《钢管混凝土拱桥拱肋线形实时调控与误差分析研究》文中提出钢管混凝土拱桥具有强度高、延性好、耐冲击、施工时可将空钢管作为核心混凝土的模板等诸多优点,在中国得到大力发展。迄今为此,国内绝大多数钢管混凝土拱桥采用缆索吊装悬臂拼装法施工。然而,随着拱桥跨度的不断增大,相应的吊装节段数也随之增多。受到制造精度、索力误差、温度效应以及测量误差等影响,在悬臂拼装过程中拱段的实测变形与理论值间总会存在偏差,若不进行控制与调整,误差逐渐累积势必造成线形偏差过大甚至合龙困难。因此,拱肋线形的实时调控与误差分析就显得十分重要。本文以四川犍为岷江特大桥(主跨径458m)为依托工程,开展以下研究工作:(1)针对传统索力优化方法中存在约束条件多、求解复杂、优化索力值与施工预抬值波动大的问题,将“基于影响矩阵的索力优化法”应用于依托工程的索力计算中,并进一步在已有的索力优化算法中引入拱肋预抬量的位移影响矩阵,以实现对施工过程中的拱肋线形与成拱线形的双重控制。(2)围绕钢管拱施工中出现的误差来源与类型,分析拱肋制作长度误差、封铰阶段的安装误差、塔架偏位、温度误差对拱肋线形及应力的影响,推导出上述误差对拱肋线形影响的理论公式;研究垫塞钢板对拱肋线形的影响,通过坐标修正来模拟钢板垫塞过程,并编制了相应的ANSYS命令流程序。(3)开展钢管拱吊装过程中设计参数的敏感性分析,探讨最小二乘法在单参数估计与多参数混合估计中的应用;针对误差调控中可以直接被识别的参数,提出相应的控制策略;针对拱肋制造长度与测点移动而引起的线形控制误差,提出用几何分析法对测点真实位置的张拉标高进行动态修正的控制方法,并将该方法运用于依托桥梁的施工控制中。(4)针对钢管拱吊装过程中出现无法避免的安装误差,提出基于影响矩阵与最小二乘法的拱肋线形误差实时调控方法,通过影响矩阵建立索力调整量与施工预抬值及成拱位移的关系,直接求得调整后的位移结果并将其作为施工控制的依据;并进一步提出标高控制的“可行域”控制法,实现对拱肋合理线形的实时判别。(5)针对合龙前可能出现的二次调索问题,应用了以索力调整量最小的索退出调整的调索方法,以解决传统索力调整方法中调索次数过多的问题;最后结合灰色系统理论,开展拱肋安装过程索力预测机制的研究。
韩玉[8](2019)在《超大跨CFST拱桥施工关键计算理论与控制研究》文中研究表明着名桥梁专家周念先教授认为“100m和1000m的拱桥在设计方面难度相差不大,而施工方面的难度差别非常悬殊”,可见超大跨拱桥建设的关键在于施工。钢管混凝土(CFST)拱桥由于采用了先拼装轻质钢管拱肋后浇灌核心混凝土的先进施工工艺,为拱桥跨越更大跨度提供了可能性。但随着跨度的增加,尤其是超500米级后,拱桥施工周期长,误差累积效应明显,再加之拱肋节段长、体量大、焊接影响复杂等问题,使得拱肋制造精度低、拼装风险高、施工控制难;此外,混凝土浇灌体量大、泵送距离远、顶升高度大,脱空“病害”不易避免,也给结构的安全造成威胁。然而,随着我国交通路网的不断延伸,“天堑变通途”势在必行,钢管混凝土拱桥因结构自身优势,是跨越峡谷沟壑的理想桥型。因此,为实现国家战略发展,创新拱桥核心建设技术,巩固我国的拱桥强国地位,超大跨钢管混凝土拱桥建设过程中的一系列问题亟待解决。本文即围绕世界最大跨钢管混凝土拱桥——合江长江一桥(跨径530m)建造过程中的施工关键计算理论与控制方法展开了系统深入的研究。主要研究工作及成果如下:1.鉴于超大跨径钢管混凝土拱桥的钢管拱肋制造过程中,大尺度焊缝会对拱肋制造线形产生不容忽视的复杂影响与高危风险,基于单元生死技术精细化数值模拟了钢管拱肋节段的动态对接焊接过程;对比分析了对称焊接与非对称焊接两种工艺下,特大尺度钢管对接焊缝及其热影响区的焊接残余应力与焊接残余变形分布规律,明确了对称焊接优于非对称焊接;针对国标中建议大跨度拱桥(超过200m)采用立式制作方法带来的施工费用高、安全风险大的难题,基于焊接缺陷分布特点,研发了拱肋“2+1”高精度卧式耦合制造技术,解决了特大体量钢管拱肋制造精度保证难的问题,对类似工程具有一定的指导性作用。2.围绕超大跨拱桥施工过程中环境影响复杂,难以保证在设计合龙温度下合龙进而影响拱肋线形的现实问题,提出了考虑非设计合龙温度下合龙的拱肋安装线形修正方法,推导了节段预抬高及拱肋安装节点的标高调整计算方法;针对传统扣、锚索分离的定长扣索计算方法面临约束条件多、索力均匀性差等问题,提出了“过程最优,结果可控”的扣索一次张拉改进算法;针对扣、锚索一体施工方法,基于静力平衡与变形协调条件,推导了考虑墩(塔)抗推刚度弹性支撑影响的单索鞍与双索鞍索力计算方法,并结合传统索鞍半径有限、摩阻损耗大的问题,优化了传统双向索鞍构造细节,提出了新型分散式扣索双转向索鞍;形成了成套超大跨CFST钢管拱肋安装线形控制方法,并应用于合江长江一桥。3.针对超大跨CFST钢管拱肋工厂制作与现场拼装过程中的各种可能误差,分析了温度变化、焊缝收缩以及制作误差等对引起的弧长变化计算方法,基于拱肋节段无应力状态下的几何连续特性,推导了不同位置处的安装误差以及拱肋节段数对拱肋高程与线形的影响规律,明确了拱肋安装节段抬高误差控制关键部位;针对悬臂拼装时因接头不能密贴而采取垫塞钢板的措施,基于节段几何坐标关系,推导了节段间垫塞钢板的坐标修正公式,详细阐述了切线拼装、节段坐标修正在有限元中的实施方法,并通过算例计算了垫塞钢板对扣索力、主拱线形及内力的影响规律;针对特大跨CFST格构型拱肋,推导了拱肋切线拼装时坐标修正公式,提出了拱肋节段带斜腹杆安装时坐标修正方法。4.针对缆索吊装法应用于超500m级钢管混凝土拱桥面临的索跨大、吊装重、索塔高而稳定性差、环境复杂等难题,从受力性能、安装精度与偏位控制难易等方面系统对比了现有吊扣连接的可行性,明确了超大跨CFST拱桥“吊扣真正合一”的形式,并研究开发了塔顶偏位控制技术;基于正、倒两种索-轮单元平衡方程,构建了缆索几何非线性有限元模型,开发了非线性索-轮单元法,完成了缆索吊机主索几何非线性分析,进而彻底解决了传统有限元分析方法无法实现索力连续的问题;研发了回转梁式吊具进行拱肋水上起吊转向,解决了急流河段运输船不能横水流停泊的难题;保证了超500m级CFST拱桥缆索吊装系统的强健性与经济性。5.通过理论分析、数值模拟与试验研究相结合的方式剖析了钢管混凝土拱桥脱空产生原因;借助玻璃管灌注混凝土试验研究,明确了管内空气是施工阶段脱空主要成因,从而提出了真空辅助灌注工艺,并通过对比试验研究,厘清了真空情况下,空气排出流动方式,揭示了真空辅助灌注工作机理,验证了真空辅助灌注提高管内混凝土密实度的可行性;研发了“大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助灌注方法”和相应的“真空辅助灌注系统”,实现了超500m级钢管混凝土拱桥全过程真空辅助三级连续泵送施工,保证了混凝土的密实性;针对管内混凝土收缩导致后期脱空的问题,提出并成功实践了“不收缩混凝土+真空辅助灌注”技术,解决了困扰钢管混凝土拱桥多年的脱空问题。
王石磊[9](2019)在《大型空间异形钢塔斜拉桥施工监控技术研究》文中研究表明新世纪以来,伴随我国城市化快速发展的进程,城市桥梁建设规模与日俱增,桥梁已被纳入城市建筑的构成元素,除满足基本的交通功能外,被赋予更多的象征功能和文化内涵,具有复杂空间造型美学感染力的大跨度钢塔斜拉桥受到广泛关注,桥梁自身的安全性、美学对几何外观的敏感性均对复杂造型的斜拉桥建造精度提出了严格的要求,传统的斜拉桥施工控制技术面临新的挑战,本文旨在对具有复杂空间造型的城市斜拉桥施工监控中面临的技术难题进行研究和探讨,以期丰富和发展该类斜拉桥施工控制技术。本文主要研究工作和成果如下:⑴为获取异形钢塔斜拉桥制造及架设几何形态控制数据,可建立板壳单元与梁单元混合的三维空间有限元模型;索塔制造几何形态可基于生死单元技术进行计算;现场节段拼装的架设几何形态复核时需考虑当前安装节段的重量影响;计算拉索无应力长度时应考虑塔梁制造几何形态及车道荷载预拱度的影响并校核其无应力长度调整范围。⑵本文提出的异形钢塔几何形态关键测量技术由三点法节段空间快速定位、“双棱镜”异形构件表面坐标远距离测量、“地面全站仪竖向高程传递+端口正负压力变送器高差测量”倾斜端口高程测量等部分组成,三点法节段空间快速定位推算点位差与三点最大位差比值为1.5,异形构件表面坐标远距离测量额外附加标准偏差为0.94mm,在200m高差范围内倾斜端口高程测量标准偏差为1.64mm。⑶本文提出了融合待架节段制造与已架节段安装误差的几何姿态动态预测与误差优化调整钢塔几何形态架设控制方法,实现了背景桥梁钢塔成形后轴线偏差小于H/4000、高程偏差不大于20mm架控精度要求。该方法全程由三维模型驱动,其变形修正模块基于特征点距离偏差最小构造目标函数,采取BFGS拟牛顿优化算法寻求待架设节段最优姿态,避免了仅考虑无应力状态的虚拟预拼装无法对现场架设状态进行预测的缺陷;其姿态预测模块考虑已架设节段焊接后的实际误差,采用最小二乘法对变形后平面进行拟合,在构建于拟合平面的局部坐标系内基于连接端口错变量最小构造目标函数,设置优化参数限制条件,采取BFGS拟牛顿优化算法预测待架设节段姿态,基于姿态偏差指导节段加工调整;其误差调整模块基于解析算法可精确计算实现节段上端口轴心调整的角点垫高量。⑷本文提出了考虑已成合龙口架设偏差的空间扭曲型合龙段精确配切计算方法。方法遵循合龙口壁板错变量最优原则,以已成合龙口特征点至合龙段端口棱线距离构造目标函数,以合龙段自身姿态满足架设偏差设置约束条件,基于内点罚函数法驱动优化模型获取合龙段最优安装姿态,精确计算合龙段各棱线配切量;背景桥梁合龙口变形敏感性分析指出温度场是关键影响因素,通过连续72小时温度场与变形的关联分析,确定了合龙时机;基于环境温度与温度场关联分析及天气预报,提出了配切量的温度影响修正方法;通过合龙段端口8条棱线多特征点坐标采集和空间拟合,计算了合龙段配切量,实现了钢塔零附加应力精确自然合龙。⑸针对背景桥梁矮塔临时固结系统承担锁定功能的锚杆力变化偏离预期的问题,结合“支座+砂箱+锚拉杆”临时固结系统特点,对临时固结系统多元物理量进行专项测试,数据表明承压板变形满足空间平截面假定的特点,平面拟合校正决定系数(6(95)=0.9320;基于空间平截面假定与位移法构建平衡方程,进行支座及砂箱竖向承压刚度参数识别,结果表明支座压缩刚度为30083kN/mm,砂箱压缩刚度为3370kN/mm,支座压缩弹性模量为8278MPa;为确保锚拉杆锁定效果的可靠性,对背景桥梁施工步序进行了调整,实测及理论计算表明该调整是必要和有效的;矮塔架设几何形态控制时应考虑实际刚度参数的影响。
孙元[10](2019)在《大跨CFST拱桥斜拉扣挂悬拼施工监测控制关键技术研究》文中认为大跨钢管混凝土拱桥一般采用缆索吊装斜拉扣挂悬拼法施工,监控的关键在于斜拉扣索索力和拱桁线形,本文旨在寻找一种快速准确求解扣索索力的方法,以及应用最小二乘支持向量机法预测拱桁吊装过程中的线形,并在工程中验证两种方法的可行性和准确性,进而科学指导大跨CFST拱桥拱桁斜拉扣挂悬拼施工监控,保障桥梁施工的质量和安全。以计算跨径268m的永吉高速猛洞河大桥为实例,建立三维杆系有限元计算模型,模拟拱桁吊装过程,对斜拉扣挂施工过程中扣索索力、拱桁线形进行分析;根据猛洞河大桥和计算跨径450m的大小井大桥的拱桁吊装过程监测数据,编写回归预测模型程序,对拱桁斜拉扣挂施工过程中扣挂控制点竖向位移进行预测分析。以下是本文的主要内容:(1)推导快速求解合理扣索索力的方法:以正装迭代法为基础,通过简化的力矩平衡法计算出扣索张力作为初始迭代矩阵,在迭代过程中增加修正矩阵,得到改进的正装迭代法。然后,将该方法应用于求解猛洞河大桥斜拉扣索索力,通过与正装迭代法的对比,验证改进正装迭代法的收敛效率高,将此法求解的索力应用于工程,结果表明,正装迭代法通过12次的迭代才能得到控制点竖向位移最大值为-20.3mm的精度;改进的正装迭代法第7次迭代就能得到控制点竖向位移最大值为-19.2mm的精度。同时,施工现场实测值较好的吻合了理论计算值,验证了该方法的合理性和准确性。说明采用改进的迭代法进行计算,计算效率明显提高,同时能成功应用于工程。(2)在猛洞河大桥拱桁吊装过程中,探索最小二乘支持向量机法对于拱桁线形预测的适用性。选取影响拱桁线形的主要参数,编写程序,建立并训练最小二乘支持向量机预测模型。分析对比预测结果与实测值,模型预测精度未能满足要求,主要原因是:样本数量较小不利于模型的自我学习训练;样本数据绝对值较大、数据离散性大,预测难度高;猛洞河大桥的扣索索力张拉采用多次分阶段调索方案,对预测结果影响较大。总之,最小二乘支持向量机法在拱桁吊装过程中竖向位移的预测需要满足一定的条件。(3)分析最小二乘支持向量机法在猛洞河大桥线形预测的探索结果,针对性选取拱桁吊装节段更多,样本数据绝对值更小、数据离散性更小,且扣索初张力采用一次调索的大小井大桥项目,根据该桥数据,建立并训练最小二乘支持向量机预测模型,验证最小二乘支持向量机法在大跨CFST拱桁斜拉扣挂悬拼施工过程中预测扣挂控制点竖向位移的可行性。结果表明,训练模型均方误差MSE值仅仅0.04,而进行预测的模型均方误差MSE值为0.27,模型在训练时的拟合度精度较高,且预测结果也满足工程精度要求。最小二乘支持向量机在大小井大桥拱桁吊装过程预测扣挂控制点竖向位移得到成功应用。总之,改进的正装迭代算法计算效率高、工程适用性强,为大跨拱桥斜拉扣索索力计算提供理论和方法支撑;最小二乘支持向量机法在一定条件下,有效预测大跨拱桥拱桁吊装过程的拱桁线形,为拱桁线形和扣索索力实时调整提供数据支持。用两种方法指导大跨CFST拱桥斜拉扣挂悬拼法施工的监测控制,能有效保证桥梁施工过程及成桥的质量和安全。
二、浅谈投影法在桥梁标高计算中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、浅谈投影法在桥梁标高计算中的应用(论文提纲范文)
(1)考虑建设成本和列车能耗的货运铁路线路纵断面优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
2 货运铁路纵断面设计与影响因素 |
2.1 纵断面设计 |
2.1.1 设计内容与设计要求 |
2.1.2 纵断面设计参数及标准 |
2.1.3 纵断面设计流程 |
2.2 纵断面方案影响因素分析 |
2.3 货运铁路施工方法介绍 |
2.4 本章小结 |
3 线路纵断面优化模型的建立 |
3.1 问题描述 |
3.2 模型构建 |
3.2.1 模型假设 |
3.2.2 决策变量 |
3.2.3 目标函数 |
3.2.4 约束条件 |
3.3 本章小结 |
4 蚁群粒子群算法设计 |
4.1 蚁群粒子群算法设计思路 |
4.2 纵断面优化中算法设计 |
4.2.1 网格模型构建 |
4.2.2 目标函数的处理 |
4.2.3 约束条件的处理 |
4.2.4 粒子群算法处理 |
4.2.5 蚁群算法处理 |
4.3 本章小结 |
5 案例分析 |
5.1 案例参数 |
5.2 模型有效性验证 |
5.3 算法对比分析 |
5.4 考虑不同目标对比分析 |
5.5 灵敏度分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究工作与结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)钢箱拱桥吊装索力优化与线形预测分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 国内外钢拱桥的发展状况 |
1.1.2 拱桥施工方法概述 |
1.2 大跨径拱桥缆扣一体斜拉扣挂施工监控 |
1.2.1 缆扣一体斜拉扣挂法 |
1.2.2 桥梁施工控制研究概况 |
1.2.3 大跨径桥梁非线性研究概况 |
1.3 本文研究意义 |
1.4 本文主要工作 |
第二章 拱肋斜拉扣挂系统非线性及有限元建模 |
2.1 拱肋吊装非线性影响分析 |
2.1.1 大跨径拱桥的非线性问题 |
2.1.2 结构非线性计算原理 |
2.2 悬链线索单元 |
2.2.1 空间悬链线索单元 |
2.2.2 空间悬链线索单元设置方法 |
2.2.3 索单元具体算例 |
2.3 工程概况 |
2.3.1 拱肋设计概况 |
2.3.2 缆索系统设计概况 |
2.3.3 拱肋吊装施工流程 |
2.4 拱肋吊装系统ANSYS建模 |
2.4.1 拱肋的模拟 |
2.4.2 塔架的模拟 |
2.4.3 斜拉扣索的模拟 |
2.4.4 支承条件的模拟 |
2.4.5 切线拼装的模拟 |
2.5 本章小结 |
第三章 拱肋斜拉扣挂索力求解与优化 |
3.1 索力优化主要分析方法研究 |
3.1.1 合理成拱状态的确定 |
3.1.2 索力优化主要分析方法 |
3.2 一次张拉扣索力初值确定 |
3.2.1 刚性支承-弹性索法 |
3.2.2 倒退分析法 |
3.3 影响矩阵法索力优化 |
3.3.1 正装迭代法的改进算法 |
3.3.2 最小弯曲应变能法索力优化 |
3.4 一阶优化方法索力优化 |
3.4.1 一阶优化方法原理 |
3.4.2 不同优化器的比较 |
3.4.3 一阶优化方法索力优化 |
3.5 各索力优化方法结果比较 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于LS-SVM法预测拱肋斜拉扣挂施工竖向位移 |
4.1 LS-SVM法在桥梁施工控制中的应用 |
4.1.1 桥梁设计参数识别 |
4.1.2 LS-SVM法预测桥梁线的原理 |
4.2 新安江大桥拱肋吊装结果 |
4.2.1 扣索索力实测结果 |
4.2.2 拱肋线形实测结果 |
4.3 拱肋线形预测模型的建立 |
4.3.1 模型建立流程 |
4.3.2 模型样本选择及处理 |
4.3.3 模型核函数及参数选取 |
4.4 LS-SVM法模型训练与预测 |
4.4.1 LS-SVM法模型训练 |
4.4.2 模型预测及数据分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(3)悬索桥主缆线形和施工参数的解析算法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 悬索桥发展 |
1.2 关键技术问题 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 有限元法 |
1.3.2 解析法 |
1.3.3 尚存问题及不足 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 悬索桥主缆成桥线形和空缆线形的解析算法 |
2.1 引言 |
2.2 成桥状态下主缆线形计算 |
2.2.1 主跨 |
2.2.2 边跨 |
2.2.3 锚跨 |
2.3 空缆状态下主缆线形计算 |
2.3.1 空缆线形的未知量 |
2.3.2 各跨线形的控制方程组 |
2.3.3 求解 |
2.4 算例 |
2.4.1 金东大桥简介 |
2.4.2 成桥线形 |
2.4.3 空缆线形 |
2.5 本章小结 |
第3章 温度影响下成桥主缆线形和空缆线形的解析计算 |
3.1 引言 |
3.2 考虑温度影响的主缆线形 |
3.2.1 高差闭合条件 |
3.2.2 跨径闭合条件 |
3.2.3 无应力长度守恒 |
3.3 不同温度及施工状态下的主缆线形计算 |
3.3.1 基准温度下的成桥线形 |
3.3.2 任意温度下的成桥线形 |
3.3.3 基准温度下的空缆线形 |
3.3.4 任意温度下的空缆线形 |
3.4 算例 |
3.4.1 成桥状态 |
3.4.2 空缆线形 |
3.4.3 基准索股 |
3.5 讨论 |
3.5.1 施工状态的影响 |
3.5.2 索鞍圆弧和桥塔弯曲变形的影响 |
3.5.3 边跨吊杆的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于主缆实测线形的吊杆力识别算法 |
4.1 引言 |
4.2 主缆线形与吊杆力的关系 |
4.3 吊杆力计算 |
4.3.1 几何条件 |
4.3.2 力学条件 |
4.4 算例 |
4.4.1 实测主缆线形 |
4.4.2 吊杆力识别 |
4.4.3 敏感性分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 地锚式空间缆索悬索桥主缆线形和吊杆力的计算 |
5.1 引言 |
5.2 空间缆索主缆线形计算 |
5.2.1 空间主缆的分段悬链线 |
5.2.2 吊杆力的精确计算 |
5.3 竖向和横向矢跨比的关系 |
5.4 算例 |
5.4.1 空间线形和吊杆力的解析法 |
5.4.2 空间线形和吊杆力的迭代法 |
5.4.3 有关矢跨比的讨论 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论和展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(4)深厚淤泥质条件下锁扣钢管桩围堰受力特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及进展 |
1.2.1 锁扣钢管桩围堰研究现状 |
1.2.2 水平受荷桩的桩土相互作用研究现状 |
1.3 目前研究存在的主要问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 水平荷载下钢管桩的受力机理与计算理论 |
2.1 引言 |
2.2 水平荷载作用下钢管桩的受力机理 |
2.2.1 桩土相互作用的基础理论 |
2.2.2 钢管桩相对刚度的影响 |
2.3 水平荷载作用下钢管桩水平承载力的计算理论 |
2.3.1 弹性分析法 |
2.3.2 极限地基反力法 |
2.3.3 弹性地基反力法(m法) |
2.3.4 复合地基反力法(p-y曲线法) |
2.3.5 数值分析法 |
2.4 本章小结 |
第三章 锁扣钢管桩围堰受力监测及数据分析 |
3.1 引言 |
3.2 工程概况 |
3.3 淤泥的排水固结 |
3.4 钢管桩应力σ |
3.4.1 桩身应力-深度曲线 |
3.4.2 桩身应力-时程曲线 |
3.5 桩身弯矩M |
3.5.1 桩身弯矩-深度曲线 |
3.5.2 桩身弯矩-时程曲线 |
3.6 桩身水平位移y |
3.6.1 桩身水平位移-深度曲线 |
3.6.2 桩身水平位移-时程曲线 |
3.7 平行钢丝围箍拉力 |
3.8 本章小结 |
第四章 淤泥土p-y曲线与公式修正 |
4.1 引言 |
4.2 p-y曲线影响因素分析 |
4.3 桩侧土抗力p |
4.3.1 桩侧土抗力-深度曲线 |
4.3.2 桩侧土抗力-时程曲线 |
4.4 淤泥土p-y曲线的修正公式 |
4.4.1 实测淤泥土p-y曲线 |
4.4.2 拟合淤泥土p-y曲线修正公式 |
4.5 修正淤泥土p-y曲线的合理性验证 |
4.6 本章小结 |
第五章 锁扣钢管桩围堰不同计算理论的对比探讨 |
5.1 引言 |
5.2 基于m法的有限元数值模拟 |
5.2.1 单根钢管桩分析计算 |
5.2.2 整体锁扣钢管桩围堰分析计算 |
5.3 修正淤泥土p-y曲线法与m法的差异和适用条件 |
5.3.1 桩身水平位移 |
5.3.2 桩侧土抗力 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在校期间发表的论着及取得的科研成果 |
(5)深水基础超长钢板桩围堰受力特点及优化设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 桥梁深水基础及围堰 |
1.1.2 桥梁基础施工中的围堰类型 |
1.2 钢板桩围堰的技术优势及发展中的挑战 |
1.2.1 钢板桩围堰的技术优势 |
1.2.2 钢板桩围堰面临的挑战 |
1.3 桥梁工程中钢板桩围堰应用及研究现状 |
1.3.1 钢板桩围堰的发展和应用 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.3.3 国内研究现状 |
1.4 依托工程背景 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.6 技术路线 |
第2章 钢板桩围堰围囹内支撑系统的结构优化 |
2.1 基坑围囹内支撑杆件位置优化 |
2.1.1 基于最小应变能的围囹斜撑布置优化 |
2.1.2 基于围囹最小变形的内支撑布置优化 |
2.1.3 小结 |
2.2 基坑围囹内支撑层间间距优化 |
2.2.1 基于钢板桩最小应变能的围囹内支撑层间间距优化 |
2.2.2 基于静水压力等分的围囹内支撑层间间距优化 |
2.2.3 小结 |
2.3 围囹内支撑稳定性的层间支撑布置优化 |
2.4 本章小结 |
第3章 围囹内支撑水下整体安装及整体拆除工序研究 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 工程背景 |
3.1.2 水文信息 |
3.1.3 地质特点 |
3.1.4 钢板桩围堰基本信息 |
3.2 围囹内支撑的两种施工方法 |
3.2.1 常规逆序抽水安装内支撑施工方法 |
3.2.2 水下整体安装内支撑施工方法 |
3.2.3 施工工序对比分析 |
3.3 逆序抽水安装与水下整体安装计算分析对比 |
3.3.1 逆序抽水安装时围堰变形及受力 |
3.3.2 水下整体安装及整体拆除时围堰变形及受力 |
3.3.3 计算结果对比分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 钢板桩围堰结构的合理建模方法研究 |
4.1 常见钢板桩围堰建模方法及问题 |
4.1.1 自由支承法 |
4.1.2 等值梁法 |
4.1.3 弹性曲线法 |
4.1.4 竖向弹性地基梁法 |
4.1.5 有限元法 |
4.2 考虑锁口滑移的钢板桩围堰计算模型 |
4.2.1 钢板桩围堰建模中存在的问题 |
4.2.2 考虑锁口滑移的钢板桩围堰计算模型 |
4.3 钢板桩围堰有限元模型对比分析 |
4.3.1 理论计算结果 |
4.3.2 钢板桩围堰板单元模型(未折减) |
4.3.3 钢板桩围堰板单元模型(折减后) |
4.3.4 钢板桩围堰锁口滑移模型(折减后) |
4.4 不同建模方式下计算结果对比分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 施工智慧化监控及结果分析 |
5.1 施工监控的目的与意义 |
5.2 施工智慧化监控的目的与意义 |
5.3 智能监控系统的组成 |
5.3.1 远程视频监控 |
5.3.2 围囹支撑应力监测 |
5.3.3 钢板桩变形监测 |
5.3.4 远程监测云平台 |
5.4 施工监控的主要内容及预警 |
5.4.1 施工监控的主要内容 |
5.4.2 施工监控的方法 |
5.4.3 施工监控的预警与误差 |
5.5 施工智慧化监控结果及分析 |
5.5.1 围囹内支撑应力监测结果对比分析 |
5.5.2 钢板桩变形监测结果对比分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 超长钢板桩围堰设计及施工建议 |
6.1 超长钢板桩围堰设计建议 |
6.2 超长钢板桩围堰施工建议 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要研究内容及结论 |
7.1.1 围囹内支撑结构优化 |
7.1.2 围囹内支撑水下整体安装及整体拆除工艺研究 |
7.1.3 钢板桩围堰合理建模方法研究 |
7.1.4 施工智慧化监控及监控结果分析 |
7.1.5 超长钢板桩围堰设计及施工建议 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)大跨柔性悬索桥若干关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 悬索桥概述 |
1.1.1 国外悬索桥发展概况 |
1.1.2 国内悬索桥发展概况 |
1.2 悬索桥计算理论 |
1.3 悬索桥非线性分析 |
1.3.1 悬索桥非线性影响因素分析 |
1.3.2 非线性分析常用方法 |
1.4 悬索桥施工流程 |
1.5 本文工程背景 |
1.6 本文的主要研究内容及拟主要解决问题 |
2 悬索桥平面主缆线形解析法计算 |
2.1 计算假定 |
2.2 悬链线基本方程 |
2.3 主缆线形计算两类问题 |
2.4 主跨主缆线形计算 |
2.5 边跨主缆线形计算 |
2.6 支座处可滑动的多跨连续索线形计算 |
2.6.1 已知控制点坐标求线形 |
2.6.2 已知主缆无应力长度求缆索线形 |
2.7 算例验证 |
2.7.1 支座处固定缆索已知控制点求线形 |
2.7.2 支座处可滑动缆索已知无应力长度求线形 |
2.8 本章小结 |
3 悬索桥平面体系非线性有限元分析 |
3.1 有限元分析方法—CR列式全量法 |
3.2 增量平衡方程 |
3.3 荷载力列向量 |
3.4 结构抗力向量 |
3.5 梁单元 |
3.6 桁架单元 |
3.7 索单元 |
3.8 非线性方程组的求解 |
3.8.1 增量法 |
3.8.2 迭代法 |
3.8.3 非线性方程组收敛准则 |
3.9 本文计算程序概述 |
3.9.1 本文计算程序功能及特点 |
3.9.2 本文计算程序算法流程 |
3.10 算例验证 |
3.10.1 桁架单元算例 |
3.10.2 梁单元算例 |
3.10.3 索单元算例 |
3.11 本章小结 |
4 悬索桥空间主缆线形解析法计算 |
4.1 计算假定 |
4.2 空间悬链线单元基本方程 |
4.3 空间缆索分析计算 |
4.3.1 一跨空间缆索力学分析 |
4.3.2 一跨空间缆索计算流程 |
4.3.3 迭代初值的修正方法 |
4.4 算例验证 |
4.5 本章小结 |
5 悬索桥施工过程非线性有限元分析 |
5.1 结构构形分析 |
5.1.1 安装构形与成桥构形 |
5.1.2 无应力构形 |
5.2 单元安装方法 |
5.2.1 切线拼装法 |
5.2.2 零位移拼装法 |
5.3 施工过程求解方法 |
5.4 斜拉索张拉 |
5.4.1 杆单元模拟斜拉索张拉 |
5.4.2 悬链线单元模拟斜拉索张拉 |
5.5 算例验证 |
5.6 本章小结 |
6 张家口市尚义县大青山人行玻璃悬索桥非线性计算分析 |
6.1 桥梁概况 |
6.2 成桥状态分析计算 |
6.2.1 合理成桥状态确定基本流程 |
6.2.2 成桥状态线形 |
6.2.3 抗风缆索系统设计 |
6.2.4 成桥状态下荷载作用分析 |
6.3 施工过程分析 |
6.3.1 主塔预抬高量 |
6.3.2 索鞍预偏量 |
6.3.3 主缆索股架设 |
6.3.4 主梁吊装与索鞍顶推 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(7)钢管混凝土拱桥拱肋线形实时调控与误差分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 钢管混凝土拱桥的发展概况 |
1.1.1 国外发展概况 |
1.1.2 国内发展概况 |
1.2 钢管混凝土拱桥施工方法 |
1.2.1 支架施工法 |
1.2.2 转体施工法 |
1.2.3 缆索吊装悬臂拼装法 |
1.3 钢管混凝土拱桥施工控制技术的发展及理论 |
1.3.1 施工控制技术的发展 |
1.3.2 施工控制技术的理论 |
1.4 现阶段拱桥线形调控及误差分析研究与应用现状 |
1.5 本文依托工程概况及主要研究内容 |
1.5.1 本文工程概况 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 拱肋的线形类别及索力计算方法 |
2.1 拱肋制造与安装过程中的三种线形 |
2.1.1 设计成拱线形 |
2.1.2 制造线形 |
2.1.3 安装线形 |
2.2 常见的扣索力计算方法 |
2.2.1 力矩平衡法 |
2.2.2 零弯矩法 |
2.2.3 定长扣索法(扣索一次张拉法) |
2.2.4 有限元-零位移法 |
2.2.5 弹性-刚性支承法 |
2.2.6 传统的索力优化算法 |
2.3 基于影响矩阵的索力优化算法 |
2.3.1 影响矩阵原理 |
2.3.2 影响矩阵线形控制原理 |
2.3.3 影响矩阵法索力优化 |
2.4 基于无应力状态法的索力优化算法 |
2.4.1 无应力状态法的原理 |
2.4.2 无应力状态法索力优化 |
2.5 最小二乘正装迭代法 |
2.6 本章小结 |
第三章 拱肋线形误差分析与调控 |
3.1 误差的来源与类型 |
3.1.1 设计参数误差 |
3.1.2 结构分析模型误差 |
3.1.3 测量误差 |
3.1.4 施工误差 |
3.2 常见误差对拱肋线形的影响 |
3.2.1 拱肋制作长度误差对线形的影响 |
3.2.2 封铰阶段安装误差对拱肋线形及内力的影响 |
3.2.3 垫塞钢板对拱肋线形及内力的影响 |
3.2.4 塔偏对拱肋线形的影响 |
3.2.5 温度误差对线形的影响 |
3.3 设计参数的识别与修正 |
3.3.1 设计参数的敏感性分析 |
3.3.2 设计参数的识别与估计 |
3.3.3 最小二乘法理论参数估计 |
3.3.4 灰色系统理论 |
3.4 误差调控方法研究 |
3.4.1 参数的识别与控制 |
3.4.2 拱肋制作长度与测点位置改变的误差修正 |
3.4.3 拱肋线形调控原则 |
3.4.4 拱肋线形调控方法 |
3.5 本章小结 |
第四章 四川岷江大桥主拱安装与误差实时调控技术 |
4.1 四川岷江大桥有限元建模分析 |
4.1.1 有限元模型的建立 |
4.1.2 施工阶段划分 |
4.2 扣索力及预抬量优化计算 |
4.2.1 影响矩阵法索力优化 |
4.2.2 无应力状态法索力优化 |
4.2.3 过程-结果双控的最小二乘迭代法 |
4.3 拱肋线形控制与误差实时调整技术 |
4.3.1 可行域求解 |
4.3.2 安装过程线形偏差调整 |
4.3.3 合龙阶段线形偏差调整 |
4.3.4 灰色系统理论的实际应用 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本文取得的主要成果 |
5.2 今后工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及参与科研项目 |
(8)超大跨CFST拱桥施工关键计算理论与控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 大跨度CFST拱桥发展历程 |
1.2.2 焊接作用对大跨度CFST拱桥性能影响研究现状 |
1.2.3 大跨度CFST拱桥钢管拱肋制作研究现状 |
1.2.4 大跨度CFST拱桥钢管拱架设与线形控制方法研究现状 |
1.2.5 大跨度CFST拱桥管内混凝土灌注与控制方法研究现状 |
1.3 工程概况 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 大尺度焊缝对超大跨钢管拱肋线形的影响机制及控制方法研究 |
2.1 大尺度钢管拱肋焊接残余变形与焊接残余应力分布模式研究 |
2.1.1 大尺度钢管拱肋焊接过程数值模拟分析 |
2.1.2 温度场分析结果 |
2.1.3 应力场分析结果 |
2.2 超大跨钢管拱肋焊接变形控制措施研究 |
2.2.1 修磨焊缝 |
2.2.2 焊接变形控制 |
2.3 卧式制作 |
2.3.1 筒节制作 |
2.3.2 单元件制作 |
2.3.3 卧装组焊 |
2.3.4 法兰盘制作 |
2.3.5 拱铰轴制作 |
2.4 本章小结 |
第三章 超大跨CFST拱桥钢管拱肋安装线形控制计算研究 |
3.1 CFST拱肋安装目标线形的确定 |
3.1.1 节段预抬高的确定 |
3.1.2 拱肋安装节段的标高调整 |
3.2 扣、锚索分离的扣索力计算 |
3.2.1 传统扣索力计算方法 |
3.2.2 超大跨CFST拱桥斜拉扣挂施工索力改进计算方法 |
3.2.3 锚索力计算 |
3.2.4 超长扣索和锚索的模拟 |
3.3 扣锚索一体的拱肋安装高程控制算法 |
3.3.1 单个转向索鞍的模拟方法 |
3.3.2 单索鞍的有限元模拟分析 |
3.3.3 考虑墩(塔)抗推刚度的弹性支承刚度计算公式 |
3.3.4 双索鞍结构中拉索的模拟 |
3.3.5 扣塔上双转向索鞍的有限元模拟 |
3.4 合江长江一桥拱肋安装计算 |
3.5 本章小结 |
第四章 施工误差对拱肋线形及索力的影响分析 |
4.1 拱肋制作与安装过程中的影响因素分析 |
4.1.1 温度变化引起的拱肋弧长变化 |
4.1.2 焊接收缩 |
4.1.3 拱肋放样弧长量计算 |
4.1.4 温度变化对拱肋安装线形的影响分析 |
4.2 安装误差对拱肋高程的影响 |
4.2.1 设计状态下各测点高程几何关系 |
4.2.2 各测点高程计算 |
4.2.3 算例分析 |
4.2.4 拱肋节段数对拱肋安装线形影响 |
4.3 垫塞钢板对扣索力及其高程的影响 |
4.3.1 节段间垫塞钢板的几何坐标修正公式 |
4.3.2 节段间垫塞钢板对扣索力与主拱线形的影响 |
4.3.3 节段间垫塞钢板的有限元模拟方法 |
4.3.4 算例分析 |
4.4 格构型拱肋坐标修正与拱肋带斜腹杆安装的模拟 |
4.4.1 实腹式拱坐标修正 |
4.4.2 格构式拱肋截面坐标修正 |
4.4.3 公共斜腹杆的模拟 |
4.4.4 算例分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 缆索吊机系统设计与控制技术 |
5.1 吊扣塔合一的缆索吊装系统整体设计 |
5.1.1 前言 |
5.1.2 吊扣塔合一,中间设铰 |
5.1.3 吊扣塔真正合一 |
5.1.4 吊扣合一中间设铰与否的二者差异 |
5.1.5 缆索吊运系统位移控制技术 |
5.1.6 小结 |
5.2 缆索吊机主索几何非线性分析 |
5.2.1 非线性索-轮单元法 |
5.2.2 索-轮单元滑移平衡方程推导 |
5.2.3 承载索的几何非线性计算程序 |
5.2.4 算例分析 |
5.3 拱肋水上起吊转向技术 |
5.4 本章小结 |
第六章 超大跨径CFST拱桥拱肋管内混凝土灌注与控制 |
6.1 钢管混凝土施工阶段的脱粘成因分析及预防措施 |
6.1.1 管内混凝土脱粘脱空机理 |
6.1.2 管内混凝土脱粘脱空的数值分析 |
6.1.3 避免钢管混凝土脱粘脱空措施 |
6.2 钢管内高性能混凝土配合比研究 |
6.2.1 材料选择及技术性能要求 |
6.2.2 试验原材料 |
6.2.3 自密实混凝土评价方法和指标 |
6.2.4 密实骨架堆积法设计配合比 |
6.2.5 C60自密实混凝土的制备 |
6.3 钢管混凝土真空辅助灌注工艺试验 |
6.3.1 真空度和抽真空设备的确定 |
6.3.2 管内混凝土灌注工艺试验 |
6.3.3 工艺试验小结 |
6.4 超大跨径CFST拱桥管内混凝土分级连续真空辅助灌注与控制研究 |
6.4.1 总体方案 |
6.4.2 超大跨径CFFST拱桥管内混凝土分级连续真空辅助灌注 |
6.4.3 超大跨径CFST拱桥管内混凝土分级连续真空辅助灌注控制 |
6.4.4 实施效果与经济性分析 |
6.5 拱肋钢管混凝土质量检测 |
6.5.1 超声波检测 |
6.5.2 钻孔调查 |
6.5.3 小结 |
6.6 新型自密实、无收缩管内混凝土制备与应用 |
6.7 管内混凝土浇筑过程中智能调载技术研究 |
6.8 本章小结 |
第七章 结论和展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(9)大型空间异形钢塔斜拉桥施工监控技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 斜拉桥发展简介 |
1.2 钢塔索支撑桥梁应用发展状况 |
1.2.1 钢塔的特点 |
1.2.2 城市斜拉桥钢塔应用状况 |
1.3 斜拉桥控制技术研究状况 |
1.3.1 施工控制方法研究状况 |
1.3.2 大型桥梁几何测量技术 |
1.3.3 异形钢塔控制技术及存在的问题 |
1.4 本文研究内容 |
1.4.1 本文研究的工程背景 |
1.4.2 本文的研究内容 |
2 斜拉桥建造全过程桥梁几何形态计算 |
2.1 概述 |
2.2 全过程几何形态计算方法 |
2.2.1 制造与架设几何状态说明 |
2.2.2 常用几何状态计算方法 |
2.2.3 基于正装的全过程几何形态计算 |
2.3 扭曲型钢塔斜拉桥制造及架设几何形态计算 |
2.3.1 结构计算模型 |
2.3.2 钢塔制造及架设几何形态 |
2.3.3 斜拉索无应力长度 |
2.4 本章小结 |
3 异形钢塔几何形态关键测量技术 |
3.1 概述 |
3.2 三点法节段姿态定位技术 |
3.2.1 问题背景 |
3.2.2 技术原理 |
3.2.3 误差分析 |
3.3 异形结构表面坐标远距离测量技术 |
3.3.1 问题背景 |
3.3.2 靶标构造特点及现场应用 |
3.3.3 坐标计算方法及误差分析 |
3.4 异形钢塔空间高程测量技术 |
3.4.1 问题背景 |
3.4.2 技术原理及测量方法 |
3.4.3 误差分析及消除机制 |
3.5 本章小结 |
4 异形钢塔几何形态架设控制技术 |
4.1 概述 |
4.2 几何形态控制技术路线 |
4.3 几何形态控制特征点布局 |
4.4 含制造偏差的节段最优架设姿态计算 |
4.4.1 计算模型 |
4.4.2 优化计算算法 |
4.4.3 计算实例 |
4.5 节段架设几何形态预测方法 |
4.5.1 计算模型及步骤 |
4.5.2 计算实例 |
4.6 轴线偏差调整计算方法 |
4.6.1 计算模型 |
4.6.2 计算实例 |
4.7 本章小结 |
5 异形钢塔高空精确合龙控制技术 |
5.1 概述 |
5.2 考虑架设偏差的异形合龙段精确配切计算 |
5.2.1 几何形态测量 |
5.2.2 计算模型及步骤 |
5.3 背景桥梁钢塔合龙控制 |
5.3.1 背景桥梁钢塔合龙特点 |
5.3.2 合龙口变形敏感性分析 |
5.3.3 温度对合龙口几何形态影响 |
5.3.4 合龙段精确配切计算 |
5.4 本章小结 |
6 基于边界条件参数识别的优化控制 |
6.1 概述 |
6.2 钢塔临时固结系统简介及问题由来 |
6.2.1 背景桥梁临时固结系统特点 |
6.2.2 刚度识别问题由来 |
6.3 边界条件参数识别及优化控制 |
6.3.1 临时固结系统专项试验 |
6.3.2 参数识别方法及识别结果 |
6.3.3 关键控制指标影响分析及优化控制 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 有待进一步研究的问题 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(10)大跨CFST拱桥斜拉扣挂悬拼施工监测控制关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 拱桥斜拉扣挂悬拼施工监控 |
1.2.1 斜拉扣挂的发展 |
1.2.2 施工监控在国内外的发展 |
1.2.3 扣索力计算 |
1.2.4 桥梁线形的预测 |
1.3 研究内容及研究流程 |
第2章 钢管混凝土拱桥施工控制的方法及理论 |
2.1 引言 |
2.2 监控的方法及内容 |
2.2.1 监控方法 |
2.2.2 监控内容 |
2.3 斜拉扣挂悬拼施工扣索索力计算方法 |
2.3.1 解析法 |
2.3.2 数值法 |
2.3.3 扣索索力计算方法对比分析 |
2.4 支持向量机在桥梁施工控制的应用 |
2.4.1 设计参数识别 |
2.4.2 支持向量机在桥梁线形预测的原理 |
2.4.3 支持向量机利用MATLAB实现回归预测 |
2.5 本章小结 |
第3章 斜拉扣挂悬拼施工扣索张力优化算法 |
3.1 引言 |
3.2 改进的迭代算法 |
3.2.1 正装迭代法 |
3.2.2 改进正装迭代法 |
3.3 工程应用 |
3.3.1 工程简介 |
3.3.2 简化力矩平衡法计算初始张拉力 |
3.3.3 正装迭代计算初始张拉力 |
3.4 计算结果分析 |
3.4.1 迭代效率 |
3.4.2 控制点竖向位移及部分截面应力 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于LS-SVM法预测大跨CFST斜拉扣挂施工竖向位移 |
4.1 引言 |
4.2 模型建立流程 |
4.3 猛洞河大桥 |
4.4 模型数据预处理 |
4.4.1 模型样本选择 |
4.4.2 数据归一化 |
4.5 模型核函数及参数选取 |
4.5.1 确定核函数 |
4.5.2 参数选取 |
4.6 模型训练 |
4.7 预测及数据分析 |
4.8 大小井大桥 |
4.9 工程概况及样本数据 |
4.10 模型训练 |
4.11 预测及数据分析 |
4.12 结果对比分析 |
4.13 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 不足之处与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
四、浅谈投影法在桥梁标高计算中的应用(论文参考文献)
- [1]考虑建设成本和列车能耗的货运铁路线路纵断面优化[D]. 张滢. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]钢箱拱桥吊装索力优化与线形预测分析[D]. 周晨曦. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]悬索桥主缆线形和施工参数的解析算法[D]. 田根民. 东南大学, 2021
- [4]深厚淤泥质条件下锁扣钢管桩围堰受力特性分析[D]. 方黎明. 重庆交通大学, 2020(01)
- [5]深水基础超长钢板桩围堰受力特点及优化设计研究[D]. 沈文煜. 东南大学, 2020(01)
- [6]大跨柔性悬索桥若干关键技术研究[D]. 王伟. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]钢管混凝土拱桥拱肋线形实时调控与误差分析研究[D]. 万川龙. 重庆交通大学, 2020(01)
- [8]超大跨CFST拱桥施工关键计算理论与控制研究[D]. 韩玉. 重庆交通大学, 2019(04)
- [9]大型空间异形钢塔斜拉桥施工监控技术研究[D]. 王石磊. 中国铁道科学研究院, 2019(01)
- [10]大跨CFST拱桥斜拉扣挂悬拼施工监测控制关键技术研究[D]. 孙元. 广西大学, 2019(01)