连续—刚构桥施工高程优化控制技术的研究

论文摘要

近年来,随着我国交通事业的快速发展,需要修建更多的大跨度桥梁以跨越江河海峡。桥梁跨度越来越大,其施工难度也越来越大。对大跨度桥梁的施工过程进行控制是保证施工质量和安全的重要手段,也是保证成桥状态符合设计要求的重要措施。大跨度桥梁施工是一个复杂的过程,由于各种因素(如材料的弹性模量、混凝土收缩徐变系数、结构自重、施工荷载、温度影响等)的随机影响以及测量等方面产生的误差,结构理论设计值难以达到与实际测量值完全一致,两者之间总会存在偏差。尤其值得注意的是,某些偏差(如主梁的标高误差、轴线误差、索力误差等)具有累积的特性,若对偏差不加以及时有效的调整,随着主梁悬臂长度的增加,主梁的标高会显著偏离设计值,造成合龙困难或影响成桥的内力和线形。正是由于高程监控中存在许多不确定的影响因素,因此对大跨度桥梁高程优化控制的研究就显得尤为重要。本文在灰色系统理论的基础上,结合三股线预应力混凝土连续刚构桥的修建,采用GM(1,1)新陈代谢模型对大桥上部结构施工过程中的梁底立模标高进行优化预测控制,从而完成整个桥梁高程优化控制的全过程。文中采用的GM(1,1)新陈代谢模型应用在连续刚构桥高程优化控制中具有预测精度高、控制简便等优点,大桥控制结果表明,灰色预测控制适用于大跨度预应力混凝土连续刚构桥的施工控制,并可将其推广到其它桥型的施工控制中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 连续刚构桥概述及施工控制研究的意义
• 1.1.1 刚构桥的特点
• 1.1.2 桥梁施工控制研究的意义
• 1.2 国内外桥梁施工控制技术研究现状及趋势
• 1.2.1 国外桥梁施工控制研究情况及发展趋势
• 1.2.2 国内桥梁施工控制研究情况及发展趋势
• 1.3 本文研究的主要内容
• 2 施工优化控制理论与技术体系
• 2.1 施工控制的理论与方法
• 2.2 施工控制中的主要影响因素
• 2.3 桥梁施工控制技术体系
• 2.4 施工优化控制的工作内容
• 2.5 本章小结
• 3 灰色系统理论简介
• 3.1 灰色系统理论的基本概念
• 3.1.1 基本概念
• 3.1.2 灰色理论的基本原则
• 3.2 灰色系统理论基本原理
• 3.2.1 GM（1,N）模型机理
• 3.2.2 关联度
• 3.2.3 生成数
• 3.2.4 灰色预测模型
• 3.3 本章小结
• 4 连续刚构桥高程优化施工控制的实施
• 4.1 工程概况
• 4.2 桥梁结构及施工方法
• 4.3 施工控制的原则
• 4.4 立模标高的确定
• 4.4.1 立模标高的分项预测
• 4.4.2 根据预测预拱度确定立模标高
• 4.5 三股线预应力混凝土连续刚构桥高程监测
• 4.5.1 测点布置及测试仪器的选择
• 4.5.2 观测内容
• 4.6 高程优化施工控制的实施
• 4.6.1 灰色预测控制系统示意图
• 4.6.2 高程优化施工控制的具体实施过程
• 4.6.3 灰色预测系统在高程优化施工控制中的应用
• 4.7 三股线预应力混凝土连续刚构桥的控制结果
• 4.8 灰色系统理论的Matlab程序及实例分析
• 4.8.1 Matlab程序
• 4.8.2 实例分析
• 4.9 本章小结
• 5 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢