非对称拱肋系杆拱桥的施工监控

论文题目: 非对称拱肋系杆拱桥的施工监控

论文类型: 硕士论文

论文专业: 桥梁与隧道工程

作者: 许庆

导师: 李忠献

关键词: 系杆拱桥,非对称拱肋,施工监控,自适应控制,滤波,有限元模型

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 非对称拱肋系杆拱桥是非常新颖的结构,如其采用支架法施工,则拱肋拼装与支架拆除施工是一个复杂的过程,为保证最终成桥线形和受力状态满足设计要求,对桥梁施工过程进行监控是非常必要的。本文以在建的天津市大沽桥为工程背景,对施工过程中结构的变形和受力状态进行计算,并制定施工监控方案。该桥的施工监控采用自适应控制方法,在满足稳定性要求的前提下,对变形、应力进行双控。在拱肋安装阶段以拱肋线形作为控制重点,计算拱肋在安装过程中的应力、应变及位移情况,分析拱肋安装过程中支架的稳定性。在支架拆除阶段以吊杆响应力和结构变形作为控制重点,计算结构在支架拆除过程中的应力、应变及位移情况,采用了Kalman滤波估计法对设计参数进行修正,并运用到下一阶段的施工控制中。本文计算了桥梁各个施工阶段的理想状态值,并运用自适应控制方法进行了施工监控,通过施工过程中监测数据与计算数据的对比,得出桥梁的拱轴线形和最终桥梁状态满足设计要求,该方法能够满足对桥梁施工全过程进行控制的要求,达到了施工监控的目的。空间四索面非对称拱肋系杆拱桥,采用三维有限元模型进行模拟计算,可以得到比较准确的施工过程理想状态值。但是,必须在控制的初期对设计参数进行反复调整和修正,以模拟结构的真实情况,并运用到下一阶段的施工控制中去,以达到施工监控的目的。

论文目录:

第一章 概述

1.1 拱桥概述

1.2 钢拱桥施工方法简介

1.3 支架法拼装拱肋施工概况与关键问题

1.3.1 支架法施工方法介绍

1.3.2 支架法施工方法中关键问题

1.4 本文的主要工作

第二章 大沽桥整体施工监控

2.1 引言

2.2 钢拱桥的施工监控

2.2.1 桥梁监控的意义及国内外研究现状

2.2.2 钢拱桥施工监控目的

2.2.3 钢拱桥施工监控的基本原则

2.2.4 钢拱桥施工监控的基本方法

2.3 大沽桥简介

2.4 大沽桥整体施工监控方案

2.4.1 方案概述

2.4.2 施工监控的主要内容

2.4.3 具体实施方案

2.5 施工控制目标值的确定

2.6 小结

第三章 拱分段吊装有限元分析

3.1 引言

3.2 正装计算法简介

3.2.1 正装计算法介绍

3.2.2 正装计算中几何非线性问题

3.3 大沽桥拱肋吊装三维有限元模拟

3.3.1 单元类型介绍

3.3.2 施工过程模拟程序的编制

3.4 大沽桥拱肋吊装施工正装计算分析

3.4.1 大拱吊装过程计算

3.4.2 小拱吊装过程计算

3.4.3 支架稳定性计算

3.5 监测值与计算值对比情况

3.6 小结

第四章 拱支架拆除过程施工控制

4.1 引言

4.2 自适应系统及其控制

4.2.1 自适应系统

4.2.2 自适应控制方法

4.3 支架拆除过程三维有限元模拟

4.3.1 单元类型介绍

4.3.2 支架拆除过程有限元模型

4.3.3 支架拆除过程吊杆张拉力的确定

4.4 支架拆除方案的确定

4.4.1 施工阶段规划

4.4.2 施工阶段说明

4.4.3 各阶段吊杆张拉顺序和张拉力

4.4.4 拱托拆除顺序

4.5 施工控制理想状态值及实测偏差

4.5.1 施工控制理想状态值

4.5.2 实测偏差

4.6 参数识别和调整

4.7 最终状态监测值与计算值对比情况

4.8 小结

第五章 结论与展望

5.1 本文的主要工作和结论

5.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

发布时间: 2006-05-24

参考文献

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