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《武汉理工大学》 2006年
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灰色系统理论在大跨径桥梁施工控制中的应用

汪娟娟  
【摘要】:随着我国交通事业的快速发展,需要修建更多大跨径桥梁。桥梁跨径越大,其施工难度也越大,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,也是确保成桥状态符合设计要求的重要措施。因此有必要对大跨径桥梁施工控制技术进行更进一步的研究。 现代大跨径预应力混凝土桥梁多采用自架设体系施工,在混凝土自重、张拉力、桥面荷载、温度变化等的作用下,悬臂梁体处于不断的变化之中,为保证对向施工的两端悬臂能正常合拢和控制成桥线形与内力符合设计要求,需要对施工过程中的挠度变形和危险截面应力进行监测。桥梁施工监测的目的,就是要根据已施工梁段的挠度和应力变化规律预测待施工梁段可能产生的挠度和应力,并与设计值相比较,然后提出调整措施。挠度变形以及影响挠度变形的很多因素,由于其本身的复杂性,人们无法确切地进行度量,因而可以认为它们是一种灰色量。采用灰色系统理论来进行预测,从理论上来说具有一定的可行性,基于这一思想,本文重点研究灰色系统理论在大跨径桥梁施工控制中的应用。 本文首先对大跨径桥梁施工控制技术的发展趋势、理论方法和工程实践等进行了简单的阐述,接下来研究了灰色系统理论在桥梁施工控制中的应用。由于灰色预测控制具有适时性好、较强的鲁棒性以及控制简便等特点,并且能够基于连续梁桥施工的未来态势作超前一步预测,做到防患于未然。因此文中结合内蒙古磴口黄河大桥的施工,成功采集了施工过程中结构变形及主要控制断面截面应力等数据,分析现有控制方法,采用灰色预测控制系统,对大桥上部结构施工过程中的内力和线形状态进行预测控制,并用C语言编写了程序以计算施工过程中梁段的挠度变化。分析表明灰色预测控制适用于大跨预应力混凝土桥梁的施工控制。最后本文研究组合灰色-神经网络预测模型(G-BP模型方法)在桥梁施工控制中的研究,借助Matlab图形用户界面,构建神经网络,完成对样本矢量的输入,以及对桥梁施工控制网络的训练,进而对施工过程中悬臂端位移和应力进行预测。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U445.1

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