钢桁梁斜拉桥施工控制及主塔锚固区仿真计算

论文摘要

本文对斜拉桥施工控制主要理论做了简单的总结。以郁江特大桥为例，介绍了自适应施工控制法在钢桁梁斜拉桥钢桁梁拼装阶段的施工控制中的应用。论文借助MIDAS软件，采用正装计算法对斜拉桥钢桁梁拼装过程进行模拟。计算钢桁梁拼装过程的理论线形和预测高程，以指导钢桁梁拼装向目标成桥状态推进，并验证拼装过程中的应力状态。在进行中跨拼装模拟计算的时候，论文采用最小二乘法对模型的敏感参数（钢桁梁的自重和弹性模量）进行参数识别。采用了两种方法进行高程预测，其一为已拼装钢桁梁悬臂端实测高程叠加待拼装梁段自由端理论挠度的方法，其二为卡尔曼滤波法，并对这两种方法的结果进行了对比，认为这两种方法的预测精度都依赖于理论模型的计算精度。在受力状态比较复杂，可能出现局部应力集中的索塔锚固区，论文借助ANSYS软件分别用等效荷载法和实体力筋法对其进行有限元仿真分析，以完善施工控制中的应力控制。得到的计算结果说明索塔锚固区在施工过程中满足强度要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 钢桁梁斜拉桥的发展
• 1.3 桥梁施工控制的目的与发展
• 1.4 桥梁施工控制的研究现状
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 斜拉桥施工控制理论
• 2.1 桥梁施工控制的方法
• 2.1.1 开环控制
• 2.1.2 闭环控制
• 2.1.3 自适应控制
• 2.1.4 无应力状态法施工控制
• 2.2 桥梁施工控制中的模拟计算方法
• 2.2.1 正装计算法及正装迭代计算法
• 2.2.2 倒装计算法及倒装正装迭代计算法
• 2.2.3 无应力状态法
• 2.3 参数估计的方法
• 2.3.1 最小二乘法参数估计
• 2.3.2 神经网络法参数估计
• 2.4 桥梁施工控制中的误差分析方法和预测方法
• 2.4.1 卡尔曼滤波法
• 2.5 斜拉桥悬臂施工阶段位移计算方法
• 2.5.1 零初始位移法
• 2.5.2 切线初始位移法
• 2.5.3 随动初始位移法
• 2.6 合理成桥状态的确定
• 第三章 郁江特大桥施工控制概况
• 3.1 郁江特大桥工程概述
• 3.2 郁江特大桥施工工艺
• 3.3 郁江特大桥施工控制目标
• 3.3.1 目标成桥状态
• 3.3.2 允许偏差
• 3.4 模型的建立
• 3.4.1 主塔模型
• 3.4.2 全桥模型
• 3.4.3 施工阶段模型
• 3.5 施工控制中的线形计算
• 3.5.1 模型位移计算方法
• 3.5.2 模型高程计算方法
• 3.6 郁江特大桥自适应施工控制流程
• 第四章 郁江特大桥钢桁梁拼装施工控制过程
• 4.1 边跨钢桁梁拼装的施工控制
• 4.1.1 线形控制
• 4.1.2 应力控制
• 4.2 辅跨拼装阶段
• 4.2.1 辅跨拼装阶段的线形控制
• 4.2.2 辅跨拼装完毕时的线形控制
• 4.2.3 辅跨拼装完毕时的应力控制
• 4.3 主跨拼装的施工控制
• 4.3.1 参数估计
• 4.3.2 中跨拼装阶段的线形控制
• 4.3.3 合龙前的线形控制
• 4.3.4 合龙后的线形控制
• 4.3.5 主跨合龙前应力分析
• 4.3.6 主跨合龙后应力分析
• 4.4 卡尔曼滤波法在斜拉桥施工控制中的应用
• 4.5 施工控制小结
• 4.5.1 施工控制中的误差分析
• 4.5.2 施工控制结果评价
• 第五章 索塔锚固区仿真计算
• 5.1 索塔锚固区应力验算的必要性
• 5.2 郁江特大桥索塔锚固区介绍
• 5.3 ANSYS 预应力钢筋混凝土结构理论
• 5.3.1 混凝土的模拟
• 5.3.2 预应力的模拟
• 5.3.3 钢筋混凝土结构的模拟
• 5.4 模型的建立
• 5.5 计算结果分析
• 5.5.1 整体模型应力计算结果分析
• 5.5.2 局部模型应力计算结果分析
• 5.5.3 位移计算结果分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 读研期间发表的论文及参加的科研项目
• 详细摘要