大跨预应力连续刚构桥施工控制研究

论文摘要

随着我国交通事业的快速发展和桥梁建设技术的不断提高,桥梁建设向大跨度、高难度的方向发展,预应力混凝土连续刚构桥以强度高、线形明快、施工简便快捷、跨越能力强的优势在跨度100～300m的桥梁中占据了主导地位。大跨预应力混凝土连续刚构桥常常采用对称悬臂浇筑法施工,一般要经历一个复杂的施工过程,在此过程中将受到许多确定和不确定因素的影响,导致桥梁结构的实际状态偏离理论计算分析状态。为了保证桥梁施工质量和桥梁建设安全,确保连续刚构桥成桥后的主梁线形和结构内力符合设计要求,使连续刚构桥的实际状态与设计状态尽可能相符,桥梁施工控制是不可缺少的。本文首先以山东省济南至菏泽高速公路梁济运河大桥为工程背景,对大跨预应力混凝土连续刚构桥施工控制的内容及方法、施工控制的基本原理等进行了的阐述,提出了适合本桥的施工控制方案。建立了梁济运河大桥主桥施工过程的计算模型,对其进行施工过程的模拟分析,有效的掌握各施工阶段关键截面的应力和位移变化状况,并与实测结果进行对比,为施工控制工作提供可靠的数据。其次,本文对施工过程中的线形预测重点进行了探讨,对灰色理论和KaIman滤波理论进行了介绍,并针对梁济运河大桥主桥的施工控制,将KaIman滤波理论与灰色预测理论联合运用建立预测模型,对施工中主梁挠度调整值进行了预测,结果表明经过KaIman滤波后的灰色预测值更接近于真实值。最后,简单介绍了温度场的基本概念以及温度效应的基本计算原理,依据实测资料采用指数形式模拟箱梁结构的温度场,并用桥梁有限元软件分析模拟温度场的温度效应,分析悬臂施工过程中日照温差对桥梁悬臂的挠度和应力的影响,并得出了相关的结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 大跨预应力连续刚构桥概述与施工特点
• 1.1.1 连续刚构桥概述
• 1.1.2 连续刚构桥特点
• 1.1.3 连续刚构桥施工特点
• 1.2 大跨预应力连续刚构桥施工控制发展历程
• 1.2.1 施工控制的目的与意义
• 1.2.2 国内外施工控制研究概况
• 1.2.3 施工控制发展趋势
• 1.3 论文的主要研究内容
• 第二章 施工控制的内容与基本原理
• 2.1 控制理论概述
• 2.1.1 控制论的发展过程
• 2.1.2 现代控制理论与桥梁施工控制
• 2.2 施工控制的内容及主要影响因素
• 2.2.1 施工控制的内容
• 2.2.2 影响施工控制的主要因素
• 2.3 施工控制结构分析
• 2.3.1 前进分析法
• 2.3.2 倒退分析法
• 2.3.3 无应力状态分析法
• 2.4 施工控制的理论方法与工作流程
• 2.4.1 连续梁桥施工控制的理论方法
• 2.4.2 连续梁桥施工监控工作流程
• 2.5 本章小结
• 第三章 梁济运河大桥施工控制实施
• 3.1 梁济运河大桥概况
• 3.1.1 工程概况
• 3.1.2 技术标准
• 3.1.3 施工控制的依据
• 3.2 梁济运河大桥主桥施工步骤
• 3.3 梁济运河大桥主桥挂篮预压试验
• 3.3.1 试验目的
• 3.3.2 梁济运河大桥挂篮设计
• 3.3.3 梁济运河大桥挂篮试验加载
• 3.3.4 梁济运河大桥挂篮试验测点布置
• 3.3.5 梁济运河大桥挂篮试验结果
• 3.4 梁济运河大桥主桥施工控制计算
• 3.4.1 计算模型
• 3.4.2 计算参数
• 3.4.3 计算结果
• 3.5 梁济运河大桥主桥施工控制监测
• 3.5.1 变形监测
• 3.5.2 应力监测
• 3.5.3 温度观测
• 3.6 梁济运河大桥主桥施工控制成果及分析
• 3.6.1 主桥线形控制结果及分析
• 3.6.2 主桥应力控制结果及分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 梁济运河大桥主桥标高预测与控制
• 4.1 概述
• 4.2 立模标高的影响因素分析
• 4.3 立模标高的确定
• 4.4 基于灰色理论的标高预测
• 4.4.1 灰色系统理论概述
• 4.4.2 灰色 GM（1，1）预测模型
• 4.5 基于 KaIman滤波理论的标高预测
• 4.5.1 KaIman滤波理论概述
• 4.5.2 KaIman滤波理论应用
• 4.6 KaIman滤波理论与灰色理论联合应用算例
• 4.7 本章小结
• 第五章 施工控制中的温度影响分析
• 5.1 温度效应理论概述
• 5.1.1 温度荷载的分类及特点
• 5.1.2 混凝土连续箱梁桥的温度场
• 5.1.3 温度应力计算
• 5.2 施工过程中的温度效应分析
• 5.2.1 箱梁温度场观测
• 5.2.2 实测主梁挠度与应力变化
• 5.2.3 温度效应的理论值与实测值对比分析
• 5.3 考虑温差影响的立模标高的修正
• 5.4 不同合拢温度对结构影响计算分析
• 5.4.1 对主梁标高的影响
• 5.4.2 对主梁应力的影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及参加的科研项目
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表