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《武汉理工大学》 2005年
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云阳长江公路大桥施工控制仿真

张宝魁  
【摘要】:斜拉桥属高次超静定结构,施工过程与成桥状态具有相关性,施工难度较大。对于分段悬臂施工的P.C.斜拉桥,施工过程中由于受温差、收缩、徐变等因素影响,以及由于混凝土强度较低使成桥后内力和线形可调范围较小,因此对施工过程的严格控制是实现设计成桥状态的保证。本文以云阳长江公路大桥为背景,就斜拉桥施工控制仿真计算、主梁分段悬臂浇筑过程控制等问题进行了初步探讨。 首先,本文在总结、分析斜拉桥施工控制研究现状的基础上,对斜拉桥施工控制的关键问题进行了探讨。斜拉桥施工控制首要问题是在明确施工控制的内容、原则、选择控制方法的基础上,对全桥进行仿真计算,以仿真计算结果作为施工控制的理论轨迹。因此,本文对斜拉桥施工控制的内容和原则进行了分析,从控制论的角度对斜拉桥施工控制的开环控制法、闭环控制法、自适应控制法进行了总结,对斜拉桥施工控制仿真方法(正装法、倒拆法、正装迭代法、无应力状态法)进行了详细的探讨,并讨论了各种方法需要进一步解决的问题。 其次,采用结构大师(VSES)对云阳长江公路大桥用正装法进行了施工控制仿真计算。介绍了结构大师的功能与使用方法,第一次把结构大师(VSES)用于斜拉桥施工控制仿真计算;对斜拉桥结构构件的模拟方法做了总结,对施工工况的划分进行了分析,尝试采用梁单元模拟斜拉索,并取得了较好的效果;同时对施工控制仿真计算结果进行了详细分析,总结出了斜拉桥施工控制正装计算各种参数的变化规律和影响因素,对类似的斜拉桥施工控制具有重要参考价值。 最后,对斜拉桥施工控制措施、目标等作了初步探讨,并对施工控制监测结果与仿真计算结果进行了对比分析。对施工控制参数误差产生的原因、造成的影响、参数预测以及施工控制各项指标应达到的精度等做了初步分析;并对斜拉桥施工控制的关键问题(立模标高的确定和调整、斜拉索初始索力的确定和调整)进行初步的探讨。施工控制各项参数实测值与理论计算值较吻合、精度较高,说明采用结构大师(VSES)用正装法对斜拉桥进行施工控制仿真计算,在斜拉索模拟为梁单元的情况下,能够取得较高的控制精 武汉理工大学硕十学位论文 度。 在斜拉桥施工控制过程中,建立科学、合理、实用的施工控制体系,是 确保施工安全和最终达到设计成桥状态的关键。 关键词:斜拉桥,施工控制,结构大师,仿真,正装法
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