高墩大跨连续刚构桥施工监控中的标高及线形监测研究

论文摘要

近些年来,随着我国科学技术和交通事业的迅猛发展,相继修建了许多大跨度预应力混凝土连续刚构桥。桥梁跨度越大,其施工难度也越大,因此其施工过程中出现的许多问题被人们所重视,其中施工监控中的标高及线形监测问题尤为突出。对大跨桥梁实施施工过程控制,是确保施工质量和安全的重要环节,是确保成桥线形和应力状态符合设计要求的重要措施。悬臂浇筑法施工的连续刚构桥,施工监控主要包括结构线形和应力两方面的内容,必须进行全面跟踪控制才能使桥梁施工顺利进行,达到设计状态。通过建立大桥结构分析模型,选择合适的结构参数进行识别,充分考虑各种影响因素,经计算、预测,实现大桥线形和应力的不断调整和控制,达到预定的目标。本文结合青兰高速公路仕望河连续刚构桥,对其进行施工监控中的标高及线形监测研究,主要工作有：1、分析了高墩大跨连续刚构桥的产生及其结构特点,总结了国内外桥梁施工监控技术的研究现状,指出了大跨桥梁实施施工控制的必要性及其重要意义。2、介绍了几种结构常用分析方法,重点对连续刚构桥结构分析中的前进分析和倒退分析进行了较详细的介绍。3、运用MIDAS/Civil有限元分析软件对连续刚构桥的施工过程进行模拟计算,给出连续刚构桥在施工过程中各个块段的位移、挠度等结果,并对计算分析数据和实测数据进行对比分析,总结变形等的规律和变化趋势。4、预应力混凝土连续刚构桥悬臂浇筑施工线形及标高控制是桥梁监控中的重中之重,其施工过程中的挠度控制水平直接影响大桥合龙,是确保桥梁线形符合设计要求的决定性工作。对如何确定立模标高、分离梁体真实挠度、分析本节段挠度和累计挠度等有关连续刚构桥线形控制的问题进行了探讨,取得了一些较实用的成果。通过实桥的监控,我们得到了有益的经验和教训。本文中一些较实用的成果,为以后同类桥梁的施工提供可借鉴的施工控制方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 高墩大跨连续刚构桥的产生及其特点
• 1.1.1 高墩大跨连续刚构桥的产生
• 1.1.2 高墩大跨连续刚构桥的特点
• 1.2 国内外研究发展状况
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 研究目的及主要内容
• 第二章 施工控制
• 2.1 施工控制的目的和意义
• 2.2 施工控制的内容和发展趋势
• 2.2.1 施工控制的内容
• 2.2.2 施工控制的发展趋势
• 2.3 施工控制的方法
• 2.3.1 参数识别法
• 2.3.2 卡尔曼滤波法
• 2.3.3 最佳成桥状态控制法
• 2.3.4 线性回归分析法
• 2.3.5 灰色预测控制系统
• 2.3.6 人工神经网络预测系统
• 2.4 影响施工控制的因素
• 2.4.1 结构参数
• 2.4.2 施工工艺
• 2.4.3 施工监测
• 2.4.4 结构分析计算模型
• 2.4.5 温度变化
• 2.4.6 混凝土材料收缩、徐变
• 2.4.7 施工管理
• 2.5 本章小结
• 第三章 标高及线形控制
• 3.1 标高控制的基本概念
• 3.1.1 设计标高
• 3.1.2 竣工标高
• 3.1.3 立模标高
• 3.2 立模标高的确定
• 3.2.1 立模标高的绝对高程形式
• 3.2.2 立模标高的相对高差形式
• 3.3 挠度影响因素分析
• 3.3.1 荷载因素
• 3.3.2 张拉力
• 3.3.3 温度影响
• 3.3.4 收缩徐变
• 3.3.5 二期恒载
• 3.4 本章小结
• 第四章 结构分析原理与方法
• 4.1 前进分析
• 4.1.1 原理与方法
• 4.1.2 前进分析的优点
• 4.1.3 前进分析的缺点
• 4.2 倒退分析
• 4.2.1 原理与方法
• 4.2.2 倒退分析的优点
• 4.2.3 倒退分析的缺点
• 4.3 无应力状态法
• 4.4 本章小结
• 第五章 连续刚构桥施工控制的实现与结果
• 5.1 施工控制的实现
• 5.1.1 控制流程
• 5.1.2 控制系统
• 5.1.3 参数调整
• 5.1.4 实桥施工控制
• 5.2 工程背景介绍
• 5.3 有限元计算模型
• 5.4 成桥阶段内力及应力计算结果
• 5.5 施工阶段控制结果
• 5.5.1 测点布置
• 5.5.2 位移计算结果
• 5.5.3 挠度及线形控制结果
• 5.6 本章小结
• 结论与展望
• 主要研究内容和结论
• 有待解决的问题
• 参考文献
• 致谢