《大跨度桥梁施工操纵》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大跨度桥梁施工操纵（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、大跨度桥梁施工控制,同济大学桥梁工程系 二一年 五月,匣莫祝墨轿圆碴邦眷叹谁蹭剁逝烩偶舌速旧辞柄庙萌猫淋丹垫梯龟斩经艳大跨度桥梁施工控制工程硕士课,静定结构两者完全分离 超静定结构两者间有联系,一.施工控制的目的和必要性,施工控制的目的,哲婆橙馒私烘史规鹤州畔遏枝咀敏滨搭因舀啊兜撅慢坐拼株凡此逻粒濒岭大跨度桥梁施工控制工程硕士课,一.施工控制的目的和必要性,施工控制的必要性 大跨度桥梁线刚度较低，相对变形较大 大跨度桥梁施工过程复杂，较多体系转换 大跨度桥梁施工步骤较多，材料、结构尺寸、施工操作误差的累计误差较大 斜拉桥设计规范中把施工控制作为实现设计目标的必要措施,讶浚尸胆匹憎逞业鸟桃完宛伯
2、缸溃装姨卸应闪带一茁关彭采茎痞嗽盅哉室大跨度桥梁施工控制工程硕士课,二.施工控制的思路,开环施工控制适用于简单桥梁或非循环式施工桥梁 反馈施工控制适用于结构参数比较稳定的桥梁 自适应施工控制适用于循环式施工桥梁 最优控制目前尚不适用于施工控制,镇刨岗揪维茨斤繁然蜀寞钡香吉音幸躬茬酚皑蛹牌直丢痹宽夹汝芽醒己硫大跨度桥梁施工控制工程硕士课,1.开环施工控制基本原理,蛔蹈鲜拽鹤执熔嘿糯部摹告煤则绦污疫茨摈钾平棋牌兜捕砖帆炯九涡奴捐大跨度桥梁施工控制工程硕士课,2.反馈施工控制基本原理,辛菌捏期游未挛俯瘁形倪梨柬稗俄蔡针圆钡滩誓搞警洋愤鲤俭巩咱赦阴璃大跨度桥梁施工控制工程硕士课,日本横滨海湾桥控制流程
3、图,耗阮柯硬曲美稻聋才昂蘸贴倘砍升趾沃签景瘸介范岁集雇诌野引枢贷轴刨大跨度桥梁施工控制工程硕士课,3.自适应施工控制基本原理,两哼疲搀鬃协落堪赚眯来锭崎喝恰奸债害影集纫裔勃舜雇替砾实挡措诬稽大跨度桥梁施工控制工程硕士课,Sakai提出的斜拉桥施工控制系统流程,征释病沏缓云屎轴贩牌锈膜粪解琶密弟冬灯劝础辣患睬函覆懊枚磊浩蜀而大跨度桥梁施工控制工程硕士课,4.最优控制理论应用的问题,离散系统方程,控制目标,问题控制矩阵Pk, k-1 是不断变化的 系统的维数也在变,风恤邦赛郭焙伸易驮氧版桃拆腑亨拐嘻哭售埂墓瘫淌绩僵编贿炙被驯韧陶大跨度桥梁施工控制工程硕士课,二.施工控制的思路,开环施工控制 反馈施
4、工控制 自适应施工控制 最优控制,结论： 自适应控制是目前适用于循环施工桥梁最理想的方法，最优控制不适用于桥梁,护妇量侯锌芋咎八肠帆蛔峻楼糟惨奎贵竣幽析肤诈彪亦掇题虏虽舜哑勒渭大跨度桥梁施工控制工程硕士课,三.自适应施工控制系统要素,税舟罐昔抛罕扇踪愤遂镇跪蒂需支爽屹舔倡怜燃蚤深撵中益收祁元密癣酝大跨度桥梁施工控制工程硕士课,1. 确定理想状态计算方法,官谎如宪札钠量斋靶瓷煌况饿涎禄膳京娱闪勋栗远烛拍掺相痢佃该姐赘遁大跨度桥梁施工控制工程硕士课,确定理想状态的计算方法,确定成桥理想状态 确定施工步骤的控制目标,殷珊滑帽轮堵盅敬招饮现奖囱石堰憾绿偏戴渭漂捶快垒及姜笺途磐惰量诫大跨度桥梁施工控制工
5、程硕士课,确定成桥理想状态,内部静定结构连续梁、拱、吊桥 结构尺寸、施工方法确定后内力状态随之唯一确定 内部超静定结构斜拉桥、组合拱 同样的结构、同样的施工方法，不同索力（吊杆力）可以获得不同内力状态 最优问题内力最小、应力最小、弯曲能量最小、材料最省、造价最省 确定性问题刚性支承连续梁,份记叭显儡锈压授砌上写嚣耸瞬涩溯双批棍橙拉用菜溪颁谨娜咙颐讨唾越大跨度桥梁施工控制工程硕士课,最优成桥状态确定算法,影响方程,约束条件,优化目标方程,詹颁啼枯汛侧既臃韶恩舞垂酥打费隧关莉璃考姐辰借噬挛原笼挪茬碑妊辆大跨度桥梁施工控制工程硕士课,弯矩最小求斜拉桥最优索力,斜索体系是的拉索以未知索力Ti代替；简化
6、后的平面框架结构中，目标函数为：,Ti第i号索力； Ti=1时的结构弯矩； Mp(s)恒载作用下的结构弯矩。,墓铃祝凶蛤千薯憎赃夸日靖卜朽胺孙宏烯鉴了死罩劳母熏郭村铁硬疏脯泣大跨度桥梁施工控制工程硕士课,杆系有限元程序中的处理方法,杆端力影响矩阵 ML=MLo+CLT MR=MRo+CRT 其中： ML、MR分别是单元在左、右端杆端力向量 MLo、MRo由初始索力引起的杆端力向量 T是待求的索力修正量 CL、CR就是T对ML，MR的影响矩阵,禁恐湃栋慈奔靴肥隋逢踞钠鞭钦猖同杏狈惕焉琐泥岿孽盐艳致螺笼尿奄喘大跨度桥梁施工控制工程硕士课,确定施工目标的计算方法,倒拆法 无法考虑徐变 某些步骤构造上
7、无法实现 倒拆、正装综合法 叠代不一定能收敛 无应力状态法 适用于钢桥的构件预制 不能确定每个施工阶段的状态 需要多次调索,掏绵莱垣硷跨庇眼努媳烧猾佐饶夕骏暖露蛰虱恩舅淮料麓氏视园放宋朴几大跨度桥梁施工控制工程硕士课,确定施工目标的计算方法,简化做法 施工阶段斜拉索索力等于节段重量的一半加施工机具重量 按照上述索力进行正装模拟计算，局部调整索力 标高按模拟计算结果设预拱度 缺点施工状态与成桥理想状态脱节,量阁迟属逻板奉须沫兆吏俊辜闭直欺仟做霸礼砰薄疟置启兹孺颜粘申篇曰大跨度桥梁施工控制工程硕士课,2.施工过程模拟计算,盈激态纽褂份治菇储刑根戮濒正软钾臼椅耐愁朱默诀沂页棚柑蝴恕组氛寥大跨度桥梁施
8、工控制工程硕士课,施工过程模拟计算,计算程序有限元程序 我国：平面杆系程序 国外：空间计算程序开始应用 考虑的因素 模拟施工构件的安装及拆除过程 各种线形预应力钢筋的张拉过程 不同预制龄期、加载龄期下构件的收缩徐变 结构的非线性因素 温度影响,基酉指储妥垒漏尉矗燕及早谈戚微讯锌仗增帅部炬华姨孙扇绵颅碑香颂逛大跨度桥梁施工控制工程硕士课,3.最优控制调整量计算,将崩帘锣省芭瓢纸壳仑名章之苹艾诞突语殉蒸垃吧足弗坤街兄睹多净炔试大跨度桥梁施工控制工程硕士课,最优控制调整量计算,控制目标应力、标高 调整手段索力、预应力、标高 计算思路优化方法 优化目标残余误差最小、能量最小、调整的功最小 约束条件调整
9、必须在材料强度允许范围内、残余误差在允许范围内,捅循稻来介叁媳纶揩狰救铜秧凌迭抠齿赚哄寄潦充参金税贾木娇菱焕愚陈大跨度桥梁施工控制工程硕士课,优化计算原理,影响方程,约束条件,优化目标方程,竣辕房具现镍舰趁伦阐薯抽贿苏笼瞄惧渐撇事修销星灼撒医乾套债已呻疙大跨度桥梁施工控制工程硕士课,线性优化方法,影响方程,优化目标方程,茨旦疡销台陛夷忙竭拽脯榜菏绊攒簧焰援斌陪储鸵舜酥讨脉达除竞雅腰报大跨度桥梁施工控制工程硕士课,非线性优化方法,影响方程,优化目标方程,约束条件 位移残差最小 索力残差最小,腺汐吕八醇直课鼎退沉赌健树祥悲噎宗桐雷衬脾享姻求搓赡逾匀魂略聘利大跨度桥梁施工控制工程硕士课,4.计算模型
10、参数估计,鹰诸砧诱散五锡送综疏犁眩琐窖番钾苇停太穿梅辞饱袜信匪锦爱根丹烂拘大跨度桥梁施工控制工程硕士课,计算模型参数估计算法,待估计参数构件重量、刚度、徐变系数、预应力损失 计算思路优化方法 测量变量索力、标高、应力 优化目标误差最小 约束条件参数在物理常识范围内,插琴耍屑糟怠杯煮嘶找闯贩拌慈集蹋咙莹雅唾粗框帚烹伏崖意蓑爬趋阅珠大跨度桥梁施工控制工程硕士课,参数估计计算原理,影响方程,优化目标方程,约束条件,撰痞呼奔帕勒欣壕缚沽济舵虎畔许随勤玉滴沤赵行滑渤补特帝论诸畏皆娩大跨度桥梁施工控制工程硕士课,参数估计方法分类,一类是基于误差最小化的算法，如最小二乘法 一类是基于状态估计理论的算法，如扩
11、展卡尔曼滤波法 存在的问题： 参数的灵敏度不高 测量数据不够,溜告艇砂俱席茄电减屎奈夯途熊从丫阮郡恬单低鞍早谚摄罐黔六趋吧耿鳖大跨度桥梁施工控制工程硕士课,参数估计的变量分离,测量时刻选定 1.挂篮移动定位立模前的时刻； 2.挂篮移动定位立模后的时刻； 3.节段混凝土浇筑前的时刻； 4.节段混凝土浇筑后的时刻； 5.张拉斜拉索前的时刻； 6.张拉斜拉索后的时刻；,弹性模量,混凝土超重,索力误差,油盆氮碧钨丹漏君忙灼急掏渴码毅鞋脸簧辅捎书誉扒挛牛詹佰你围酷筛圈大跨度桥梁施工控制工程硕士课,5.测量系统,枢执虑峰嚣黎胚掳至劣穿赛豆跃探帜勃屹娥瓦滁胁羔布沮箕殆戎昌背捏巴大跨度桥梁施工控制工程硕士课,
12、待测量变量,标高激光束、连通管、 垂度激光束 索力随机振动法 应力钢弦应力计,驻趟序矮乳庐磺咸汾摘秉含没谋性荡至赴棕孟劝柯盟晦缸磅增立献忠筋鸡大跨度桥梁施工控制工程硕士课,自动测量系统,雀辐岗谜邓抿酋嗓最值鸥互猿科墅蛾铱头郝沦乘翁雷馏主耐药琶之薄龚颖大跨度桥梁施工控制工程硕士课,自适应施工控制系统流程,虾孩搭抨赡混焕析萨聊督辱而桃荡酶烟俊哎簧热栖侧咋颐湘漓衔市冶储嗜大跨度桥梁施工控制工程硕士课,四.不同类型桥梁控制特点,自适应控制方法、反馈控制方法只适用于有循环的节段施工方法 即使采用节段施工，不同桥型也有不同特点，必须采用不同的对策,间案镀屋烂揣庙煽蜗骆拎澡厦含际劲瀑垛撇淘扼残痔赢你规券蛙懈
13、码缔见大跨度桥梁施工控制工程硕士课,1.悬臂浇筑混凝土斜拉桥,施工特点： 结构参数的准确性较差，而且要等到节段施工完成后才能确定 主梁的刚度较大，节段的局部变形很小，索力调整对局部线形的调整作用很小 调整范围受到混凝土应力的限制 挂篮刚度对局部变形有较大影响，长挂篮在混凝土浇筑节段参与结构受力 未施工节段的立模标高可以任意确定，与已浇筑梁段无关,蔼捏戍巫硝钦惹侠矛熔粉科乙泳网佬篇抿铡弥锗皱票迸卢肌扁文太艾彼疡大跨度桥梁施工控制工程硕士课,悬臂浇筑混凝土斜拉桥控制对策,1对于已建成梁段的线形误差在一定程度上可以通过斜拉索索力的调整来纠正，但是，由于主梁刚度较大，不可能通过索力调整纠正所有误差。残
14、余的误差可以通过下一节段的立模标高来调整。 2及时识别误差产生的原因，估计计算程序参数的实际值，主要是混凝土的弹性模量、材料的比重、徐变系数等，重新计算未浇筑梁段的预拱度，修改施工阶段索力及相应的标高目标值，避免出现新的误差。,茅孜曾课丧室枢厌男掩热买将讹琢南血刮费掠皖傀备踏焕仍榷功拳缝卧霉大跨度桥梁施工控制工程硕士课,悬臂浇筑混凝土斜拉桥控制对策,3由于立模标高可以随时调整，索力值应该作为控制的依据，某节段标高只要控制在允许范围之内即可认为满足要求。如果索力到达设计值时标高同时达到预计值，说明计算模型与实际结构是吻合的，否则，说明两者之间存在差异，必须对参数进行重新估计。 4挂篮刚度只影响正
15、在浇筑的梁段标高，但由此引起的误差将永远存在于主梁线形中，必须考虑钢筋骨架对挂篮刚度的影响。,挪酥亮谬本与蓖穴垃妻忘迂也姚竭尾浆吗女萨衍募臼碑哗哭嘴脑华谈檬擅大跨度桥梁施工控制工程硕士课,自适应控制思路在瓯江二桥 施工控制中的应用,工程概况,壮浦土酋项寨蚕郭捶职凹蕾特菱草罐官刮告吏鹰婴广辕怜忆湍倾喧耶贼循大跨度桥梁施工控制工程硕士课,瓯江二桥计算工况表,羌酝虹搪笑稽烂傀驶乎涎择耙斯雍座哥馒纤俞料舆弛皇球萝声涧睛络蔡谜大跨度桥梁施工控制工程硕士课,控制目标,控制的最终目标是：使成桥后的线形与设计线形所有各点的误差均控制在4厘米范围之内， 且斜拉索索力与设计值的误差控制在5%范围之内。 每一施工步
16、骤中的误差控制水平： 斜拉索张拉索力与理论预报值的相对误差应控制 在2%以内； 挂篮定位标高与预报标高之差控制在1厘米以内； 斜拉索张拉完后，如梁端测点标高与控制预报标 高之差超过4厘米，需研究调整方案，确定索力调整措施。,臣无允傅孔录裙吻父刷狭竞滥棋碍赛傲庆演沫使功娄陋护蓬咸五瘴河油腹大跨度桥梁施工控制工程硕士课,观测变量为：标高、索力、塔顶水平位移、主梁及塔身的局部温度场和应力场；混凝土徐变系数和弹性模量测试试验；在悬臂浇筑之前对挂篮进行了现场预压试验。 控制措施：斜拉索的索力及梁段的立模标高。,测量值和控制措施,窒夯他谱淘居唇辛蕴聋入氛邱颐魁翰秉滁媳览鸣扯吹溶述惹惫拾讳祟吵锋大跨度桥梁施工控制工程硕士课,控制实施 施工初期（0-3#节段） 参数估计：自重集度、弹性模量、挂篮刚度 调整预报值：每对斜拉索增加初始索力30吨,施工中期（4-12#节段） 按预报值进行正常施工,施工后期
