斜拉桥的施工监控--论文

《斜拉桥的施工监控--论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、斜拉桥的施工监控一．斜拉桥施工控制的必要性斜拉桥作为由主梁，拉索和索塔组成的组合体系桥梁，是众多的桥梁结构形式中在造型和构造上最富于变化的一种结构体系。按照立面布置的不同，斜拉桥可分为独塔结构，双塔结构和多塔结构；按照主梁横截面形式进行划分，斜拉桥可分为箱型梁，双主肋以及板梁等结构形式；按照桥面系进行划分，则可分为混泥土桥面系，叠合梁桥面系，混合梁桥面系以及钢桥面系等。斜拉索的布置灵活多变，按索面位置可分为单索面，双索面和多索面；按索面形状划分又可分为辐射形，平行形及扇形等多种。索塔的建筑造型更是丰富，与多变的结构体系相对应，斜拉桥的施工方法也是

2、多种多样的，其中大跨度斜拉桥则主要采用悬臂浇筑和悬臂拼装的分阶段施工方法。该类方法采用挂蓝进行现场分段浇筑或采用桥面吊装设备实现预制节段拼装，待该段施工完毕后，再将挂蓝或桥面吊装设备前移，进行下一节段施工，形成向桥梁中部逐渐增大的悬臂，直至跨中合拢或拼至下一个墩台上去。当前这两种悬臂施工方法已经成为广泛采用的斜拉桥施工方法。斜拉桥属高次超静定结构，其最为重要的特性之一是所采用的施工方法和安装程序与成桥后的线形及结构恒载内力息息相关。与此同时，大跨度斜拉桥一般采用分阶段施工方法，结构内力状态和线形随施工过程不断发生变化。设计阶段一般根据经验预先确定

3、包括结构刚度，构件几何尺寸，梁段重量，施工临时荷载，斜拉索张拉力，收缩和徐变等关键参数为理想值，并根据上述参数的理想值确定结构各关键阶段的理想状态。尽管可对上述参数进行控制，但由于施工误差，环境误差，测量误差等不可避免，如不加以控制，必然导致实际结构状态和理想结构状态间的偏差。随着跨度和结构复杂性的增加，该偏差对结构线形和内力状态的不良效应显著增加，给结构的施工和正常运营带来诸多隐患，甚至危及施工和运营过程中的结构安全。为确保施工过程中斜拉桥的结构内力和变形状态始终处在安全，合理的范围内，且成桥后的主梁线形逼近设计预期的理想线形，结构本身处于最优

4、的受力状态，必须在施工过程中进行严密的施工控制。斜拉桥施工控制指通过对斜拉桥进行施工全过程仿真分析获得各关键施工阶段的主梁线形，斜拉索初张力，索塔位移，主梁及索塔关键部位应力等理论值，进而根据理论值对施工过程做出明确规定，并在施工过程中加以有效的控制和管理，在对理论值和相应的实测值进行对比的基础上，根据误差分析结果对后续施工过程进行最优状态控制，以保障结构施工过程的安全性并最大限度地减少误差不良效应的过程。二．斜拉桥施工控制方法有效修正实际结构状态和理想结构状态间的偏差，最大限度降低偏差的不良效应，确保施工过程的结构安全性，使得成桥内力状态和线形

5、的逼近设计理想状态，是斜拉桥施工控制最为重要的目的，也是斜拉桥施工控制研究的指导原则和研究目标。因此，斜拉桥的施工控制方法的研究围绕施工误差的有效修正这一核心问题展开。现代控制理论为该问题的解决提供了强有力的工具。斜拉桥的施工控制方法是现代控制理论和斜拉桥工程实践相结合的产物，其发展随现代控制理论的发展而不断完善，经历了开环控制—闭环控制—自适应控制的发展历程。开环控制方法是单向性的，只在施工前，根据理想的成桥状态求得每个施工阶段主梁的位置和索力。在施工过程中，并不根据结构的反应来改变施工的参数。顺推法及无应力状态法都是开环控制方法，它没有控制误

6、差和修正误差的功能。反馈控制方法是一闭环控制，它要求对施工状态与理想状态之间的误差进行及时纠正，而纠正的措施和控制量的大小是由误差反馈计算所决定的。对斜拉桥而言，主要控制措施是调整斜拉索的初张力l’一35味口新增梁段的预拱度。如灰色控制方法就属于反馈控制方法，该方法并没有分析产生误差的原因，将各种误差综合在一起处理。自适应控制是在反馈控制的基础上，加上一个误差识别过程。当结构的实测状态与理论状态不相符时，分析误差产生的原因，根据该原因重新调整计算，使模型的输出结果与实测结果相一致。该方法目前被认为是最好的斜拉桥施工控制方法。参数识别法是一种自适应

7、控制方法，但是该方法在尽可能减少修正环境因素和量测误差影响的前提下，将实际结构和设计状态不一致全部归咎于设计参数的差异，这显得不尽合理。成功运用该方法的关键在于正确分析误差产生的原因，逐步减小理论模型和实际结构间的误差，从而可对施工状态进行更好地控制。三．施工控制内容为确保斜拉桥施工达到设计的要求，就必须控制全桥的墩台，承台，墩柱，索塔，斜拉索，套筒及主梁施工的平面位置和标高，控制主梁悬臂和主桥与引桥的合拢误差在设计允许范围内，从而确保大桥工程施工的质量，工期和安全，应建立控制全桥施工的高精度平面和高程控制网，作为全桥各工程施工放样和变形监测的基

8、准，对于大桥的施工控制具有重要的意义。斜拉桥变形监测的主要内容有：1，施工过程的仿真计算;2，施工过程的现场测量;,3，施工过程的参数识