大跨度橋梁施工控制講稿

大跨度橋梁施工控制使橋梁建成時達到設(shè)計確定的內(nèi)力狀態(tài)線形狀態(tài)靜定結(jié)構(gòu)——兩者完全分離超靜定結(jié)構(gòu)——兩者間有聯(lián)系一.施工控制的目的和必要性施工控制的目的一.施工控制的目的和必要性施工控制的必要性大跨度橋梁線剛度較低，相對變形較大大跨度橋梁施工過程復雜，較多體系轉(zhuǎn)換大跨度橋梁施工步驟較多，材料、結(jié)構(gòu)尺寸、施工操作誤差的累計誤差較大斜拉橋設(shè)計規(guī)范中把施工控制作為實現(xiàn)設(shè)計目標的必要措施二.施工控制的思路開環(huán)施工控制——適用于簡單橋梁或非循環(huán)式施工橋梁反饋施工控制——適用于結(jié)構(gòu)參數(shù)比較穩(wěn)定的橋梁自適應(yīng)施工控制——適用于循環(huán)式施工橋梁最優(yōu)控制——目前尚不適用于施工控制1.開環(huán)施工控制基本原理2.反饋施工控制基本原理日本橫濱海灣橋控制流程圖3.自適應(yīng)施工控制基本原理Sakai提出的斜拉橋施工控制系統(tǒng)流程4.最優(yōu)控制理論應(yīng)用的問題離散系統(tǒng)方程控制目標問題——控制矩陣Pk,k-1是不斷變化的系統(tǒng)的維數(shù)也在變二.施工控制的思路開環(huán)施工控制反饋施工控制自適應(yīng)施工控制最優(yōu)控制結(jié)論：自適應(yīng)控制是目前適用于循環(huán)施工橋梁最理想的方法，最優(yōu)控制不適用于橋梁三.自適應(yīng)施工控制系統(tǒng)要素1.確定理想狀態(tài)計算方法確定理想狀態(tài)的計算方法確定成橋理想狀態(tài)確定施工步驟的控制目標確定成橋理想狀態(tài)內(nèi)部靜定結(jié)構(gòu)——連續(xù)梁、拱、吊橋結(jié)構(gòu)尺寸、施工方法確定后內(nèi)力狀態(tài)隨之唯一確定內(nèi)部超靜定結(jié)構(gòu)——斜拉橋、組合拱同樣的結(jié)構(gòu)、同樣的施工方法，不同索力（吊桿力）可以獲得不同內(nèi)力狀態(tài)最優(yōu)問題——內(nèi)力最小、應(yīng)力最小、彎曲能量最小、材料最省、造價最省確定性問題——剛性支承連續(xù)梁最優(yōu)成橋狀態(tài)確定算法影響方程約束條件優(yōu)化目標方程彎矩最小求斜拉橋最優(yōu)索力斜索體系是的拉索以未知索力Ti代替；簡化后的平面框架結(jié)構(gòu)中，目標函數(shù)為：Ti——第i號索力；——Ti=1時的結(jié)構(gòu)彎矩；Mp(s)——恒載作用下的結(jié)構(gòu)彎矩。桿系有梨限元程圈序中的貓?zhí)幚矸奖U端力箱影響宮矩陣{ML制}={MLo}+[慚CL]{T}{M耍R}子={MRo}+[困CR]{T}其中：{ML族}、{MR游}分別是取單元在冊左、右束端桿端稠力向量{MLo}、{MRo}由初始檢索力引聞起的桿昂端力向宜量{T}是待求聰?shù)乃髁Ω市拚縖CL]、[CR]就是{T燃}對{ML喚}，{MR劇}的影業(yè)響矩壤陣確定獲施工庸目標耽的計南算方時法倒拆法無法濫考慮膀徐變某些步慕驟構(gòu)造陰上無法賀實現(xiàn)倒拆、況正裝綜憑合法疊代不黃一定能態(tài)收斂無應(yīng)勸力狀約態(tài)法適用于侍鋼橋的美構(gòu)件預帳制不能確秀定每個佩施工階甲段的狀幣態(tài)需要多蘆次調(diào)索確定肆施工瞞目標補的計濫算方苦法簡化疤做法施工階挽段斜拉迫索索力艦等于節(jié)主段重量杯的一半靈加施工果機具重蔬量按照上顯述索力忍進行正乳裝模擬孩計算，裕局部調(diào)滾整索力標高按戚模擬計魄算結(jié)果刻設(shè)預拱初度缺點——施工狀租態(tài)與成夸橋理想爭狀態(tài)脫胃節(jié)2.施工俗過程得模擬抖計算施工溫過程誤模擬慰計算計算艦程序——有限隨元程剩序我國急：平荷面桿鼠系程譜序國外：固空間計先算程序誓開始應(yīng)呈用考慮的鞏因素模擬施虜工構(gòu)件鋸的安裝宜及拆除至過程各種線斑形預應(yīng)糕力鋼筋帶的張拉尊過程不同娃預制喪齡期墳、加榆載齡臉期下哥構(gòu)件星的收氧縮徐界變結(jié)構(gòu)的嘴非線性氏因素溫度默影響3.最優(yōu)隱控制財調(diào)整資量計鄙算最優(yōu)孕控制泰調(diào)整析量計耐算控制攜目標——應(yīng)力、愛標高調(diào)整手崇段——索力匆、預稠應(yīng)力屢、標翠高計算思睛路——優(yōu)化林方法優(yōu)化衫目標——殘余誤翼差最小善、能量堆最小、笨調(diào)整的項功最小約束井條件——調(diào)整必疤須在材祖料強度旱允許范爪圍內(nèi)、惠殘余誤路差在允寶許范圍收內(nèi)優(yōu)化扒計算背原理影響方程約束條件優(yōu)化目標方程線性頓優(yōu)化施方法影響方程優(yōu)化目標方程非線蛋性優(yōu)塑化方榆法影響方程優(yōu)化目標方程約束泳條件位移這殘差循最小索力殘奶差最小4.計算?，F(xiàn)型參數(shù)株估計計算薄模型參數(shù)景估計怒算法待估計頸參數(shù)——構(gòu)件重憲量、剛狗度、徐窩變系數(shù)田、預應(yīng)板力損失計算思蕩路——優(yōu)化辱方法測量變德量——索力、碰標高、沾應(yīng)力優(yōu)化目塌標——誤差最狡小約束條輔件——參數(shù)在鵲物理常破識范圍嚷內(nèi)參數(shù)估瓣計計算倉原理影響方程優(yōu)化目標方程約束條件參數(shù)估盡計方法互分類一類是冊基于誤鴿差最小游化的算淺法，如枝最小二千乘法一類柔是基級于狀躁態(tài)估蘭計理你論的深算法少，如殃擴展桌卡爾廊曼濾用波法存在站的問突題：參數(shù)尸的靈吳敏度梁不高測量駐數(shù)據(jù)婚不夠參數(shù)估咬計的變座量分離測量時梨刻選定1.掛籃移散動定位繡立模前素的時刻野；2.掛籃老移動榜定位宇立模必后的窗時刻死；3.節(jié)段繼混凝腿土澆置筑前捷的時平刻；4.節(jié)段混篩凝土澆永筑后的撥時刻；5.張拉斜狠拉索前貍的時刻思；6.張拉純斜拉持索后晨的時劣刻；彈性可模量混凝土盆超重索力戰(zhàn)誤差5.測量系他統(tǒng)待測館量變鉤量標高——激光子束、釀連通那管、垂度——激光間束索力——隨機努振動基法應(yīng)力——鋼弦應(yīng)傾力計自動測贊量系統(tǒng)自適號應(yīng)施沖工控瀉制系蒼統(tǒng)流挨程四.不同魯類型豎橋梁膝控制膚特點自適應(yīng)影控制方全法、反催饋控制劣方法只震適用于甜有循環(huán)豆的節(jié)段賭施工方黨法即使惡采用洞節(jié)段浙施工搞，不線同橋擇型也等有不型同特抵點，發(fā)必須糧采用齡不同禍的對獵策1.懸臂澆血筑混凝考土斜拉哨橋施工特部點：結(jié)構(gòu)業(yè)參數(shù)納的準現(xiàn)確性懶較差絲式，而勇且要牲等到聲節(jié)段須施工該完成河后才于能確四定主梁的酷剛度較練大，節(jié)賀段的局趴部變形蝕很小，柴索力調(diào)害整對局沿部線形捆的調(diào)整否作用很偶小調(diào)整漆范圍機受到饅混凝擊土應(yīng)握力的擇限制掛籃剛檢度對局什部變形低有較大愈影響，詳長掛籃占在混凝槳土澆筑膨節(jié)段參只與結(jié)構(gòu)梢受力未施工舌節(jié)段的螺立模標攀高可以盼任意確怎定，與縣已澆筑丘梁段無懇關(guān)懸臂澆享筑混凝拴土斜拉持橋控制體對策1．對于塊已建成辨梁段的溉線形誤汗差在一辜定程度夢上可以乖通過斜壟拉索索輪力的調(diào)疫整來糾玻正，但貼是，由冊于主梁跌剛度較燭大，不怕可能通賊過索力蛾調(diào)整糾鑒正所有長誤差。竭殘余的主誤差可境以通過鐮下一節(jié)氣段的立深模標高砍來調(diào)整澤。2．及時翻識別誤扭差產(chǎn)生米的原因忙，估計率計算程潑序參數(shù)瘡的實際悉值，主秀要是混孤凝土的艱彈性模斜量、材暖料的比設(shè)重、徐消變系數(shù)仇等，重姥新計算叔未澆筑介梁段的外預拱度飾，修改撿施工階醫(yī)段索力宵及相應(yīng)榮的標高奔目標值鞋，避免寬出現(xiàn)新擦的誤差錄。懸臂澆半筑混凝橫土斜拉色橋控制宋對策3．由頑于立畜模標請高可濕以隨漁時調(diào)鴨整，謀索力都值應(yīng)歲該作譜為控娃制的握依據(jù)會，某擾節(jié)段索標高梯只要孩控制辮在允梁許范終圍之啞內(nèi)即皆可認硬為滿頁足要腿求。鴉如果歌索力沖到達鵲設(shè)計植值時簡標高激同時挎達到恢預計貧值，潔說明拿計算摔模型深與實茶際結(jié)材構(gòu)是漫吻合辟的，才否則略，說輝明兩劫者之造間存厲在差原異，托必須職對參喊數(shù)進庸行重白新估饑計。4．掛朗籃剛援度只首影響既正在縱澆筑叉的梁惰段標泛高，剖但由羞此引閣起的仗誤差漸將永交遠存懼在于掉主梁爺線形愈中，漸必須罷考慮鞭鋼筋在骨架駛對掛府籃剛莊度的期影響滋。自適應(yīng)箏控制思蘇路在甌棄江二橋柄施工收控制中咐的應(yīng)用工程概幟況甌江二嘩橋計算判工況表控制目沫標控制它的最渴終目鴨標是膠：使厲成橋淋后的碑線形鹽與設(shè)膊計線簽形所騰有各微點的晝誤差照均控器制在4厘米朽范圍距之內(nèi)笛，掠且斜狠拉索歌索力丹與設(shè)姑計值秤的誤斜差控醬制在5%范圍之文內(nèi)。每一施妨工步驟忠中的誤混差控制解水平：斜拉腔索張參拉索鐵力與例理論陣預報買值的展相對喬誤差盆應(yīng)控蹲制感在2%以內(nèi)遭；掛籃定艷位標高艷與預報魔標高之醒差控制糊在1厘米樂以內(nèi)棉；斜拉索鄙張拉完侮后，如臘梁端測覽點標高侄與控制售預報標徑高之脂差超過4厘米撐，需孟研究歐調(diào)整隙方案賠，確怒定索露力調(diào)便整措坊施。觀測變攝量為：暖標高、召索力、偶塔頂水爐平位移幸、主梁露及塔身擱的局部題溫度場灶和應(yīng)力衛(wèi)場；混顯凝土徐甚變系數(shù)抵和彈性古模量測副試試驗贈；在懸司臂澆虹筑之叉前對蹲掛籃網(wǎng)進行壩了現(xiàn)內(nèi)場預菌壓試壞驗?？刂迫敬胧┕郑盒眽牙髋驳乃魅枇靶U梁段周的立御模標妖高。測量值碰和控制店措施控制實施施工初期（0-3#節(jié)段）參數(shù)估計：自重集度、彈性模量、掛籃剛度調(diào)整預報值：每對斜拉索增加初始索力30噸施工中捎期（4-1走2#節(jié)段貪）按預止報值抄進行暈正?？凳┕な┕でo后期旦（12#節(jié)段以網(wǎng)后）參數(shù)半估計續(xù)：自謙重集鉛度估爛計調(diào)整晴預報罪值：味斜拉刷索索脹力初植始值建調(diào)回錢到設(shè)閃計值控制結(jié)潮果全橋按樹照預計魯?shù)哪繕怂竞蠑n；全橋的周線形除您少數(shù)節(jié)維點外，竭所有節(jié)來點標高繪與設(shè)計檔線形的欄誤差均茶在4厘米以指內(nèi)；除南葬塔邊照跨13、14#索因槐為邊伙跨和判中跨礎(chǔ)發(fā)生破了墳不對擱稱變繪形，鹿在施講工過隆程中豈進行女了補僚張拉皂外，迷斜拉臉索均辛是在陵節(jié)段聰施工萬中張?zhí)抢綀D位合攏鍵后只遇對兩股根索率由于幻玉上下狂游索逢力有析較大糧差異拾進行蛋了很言小的讀補張頁拉。2.懸臂嘴拼裝瞇混凝閱土斜直拉橋施工特慨點：主梁坦每個槳節(jié)段奪的定血位標感高受株到預列制線狡形的隙限制撇，只獲能通枝過接箱縫間孫的契進塊調(diào)柿節(jié)，都余地蒙很小咸，全部節(jié)爪段的重拆量在拼您裝前可懷以預先套獲得，沒有傲掛籃子變形秩的影域響。懸臂鋪拼裝種混凝沙土斜查拉橋終控制圖對策由于裹定位睡標高腔可調(diào)雪余地橋較小波，拼英裝階擺段的鞭線形闖應(yīng)該價作為叉控制頑的主次要依損據(jù)，婆如果賭標高膚到達浙設(shè)計茅值時鈴索力陡同時于達到抓預計劣值，姨說明叫計算翼模型公與實挑際結(jié)蝕構(gòu)是欄吻合糞的，炭否則睬，說候明兩咸者之禍間存隔在差震異，增必須搶對參噸數(shù)進更行重狐新估露計。參數(shù)估詞計的對晌象主要蕩是主梁餅的剛度曲及徐變揚系數(shù)，換在估計嶄后重新唐確定每北階段的讓張拉索棋力。由于蘋沒有路掛籃恐剛度百及節(jié)貓段重穴量誤臉差，造每節(jié)專段吊稍裝完定成時涼，標節(jié)高誤敬差較稼小，螞可以搏通過屢索力閘調(diào)整情來糾名正。3.結(jié)合梁擾斜拉橋施工特承點：主梁的昏線形在掉鋼梁預唯拼裝階抖段已經(jīng)烤完全確慕定，現(xiàn)弓場拼裝養(yǎng)時節(jié)段作之間相南對位置掩幾乎沒孕有調(diào)整堪的余地葵，全部唇節(jié)段娛的重宅量在厲拼裝脆前可掘以預閑先獲剪得，拼裝炕階段體鋼梁案剛度穗很小丙，索炕力及命荷載洽對標還高的暫影響儀非常造明顯猶，鋼梁的組抗拉、倒抗壓能窯力均較胖強。結(jié)合梁拐斜拉橋能控制對厭策在確送定施程工控苗制目算標時揮，應(yīng)宋充分粘利用程鋼梁楊的抗基彎能光力使仙混凝購土橋嚇面板毛承擔灶較大氣壓應(yīng)鐵力。由于繼梁段育間相臨對位并置不衰能調(diào)帆整，枯某一事梁段智的誤佩差除碧影響堂本節(jié)澡段外舊，誤查差的夜趨勢吃還將瞧影響樹以后偉的梁朱段，哲因此傷，拼昌裝階眼段的型線形浸是控拜制的鞋主要滔目標宜，必符須在描下一沸節(jié)段雜拼裝夏前通姑過斜波拉索講索力艙的調(diào)旦整來煙糾正瞇已建善成梁跟段的脂線形概誤差妙，而賓將索忠力控駐制在跳一定項誤差刪范圍棕內(nèi)。結(jié)合梁該斜拉橋聚控制對積策參數(shù)臨估計庫的對飄象對互主要媽是主搜梁的柿剛度陷，特走別是棗已安曾裝好擋橋面繼板但洞尚未釣形成覆結(jié)合醒梁的咸梁段昂，此茫時的堤剛度蹲實際轉(zhuǎn)上是驕處于序裸鋼鹿梁與廉結(jié)合言梁之滾間，杜需要仆通過仰參數(shù)草估計富算法饅來估輪計。在參艙數(shù)估渡計后訪應(yīng)重步新確體定每挖階段拴的張牌拉索柳力，襯如果晴不進明行修匠正，殖則在葬以后覽每個房誠階段妨施工板完成號時索邪力與冤標高隸均不塞能同亞時達需到控支制目哀標，便從而蛾每次講均需慌要標冠高調(diào)匙整，帳這將轟大大耽增加添施工僅調(diào)索報工作退量。由于宏線形臟的主野要靠幅索力倦調(diào)整救來保艷證，側(cè)但是方索力檢調(diào)整詞必須帖在梁棄體強企度允劍許的負范圍禮之內(nèi)逐，因律此，練必須顧分析飾索力便誤差劣對主初梁應(yīng)地力的愁影響跟，確顯保施板工應(yīng)享力控到制在助允許皇范圍鴨之內(nèi)僅。4.懸臂施喜工混凝質(zhì)土連續(xù)偽梁橋連續(xù)梁粒線形控爽制與斜餡拉橋施德工控制梨不同之蟲處兩者倚的控碑制目嬌標不艦完全于相同?；炷弁吝B續(xù)舞梁橋由必于在懸承臂施工凍階段是凝靜定結(jié)薄構(gòu)，合虜攏過程轉(zhuǎn)中如不弱施加額懲外的壓跡重，成學橋后內(nèi)卵力狀態(tài)渾一般不杜會偏離籌設(shè)計值喜很多，滾因此連地續(xù)梁橋曾施工控慶制的主事要目標梨是控制跳主梁的井線形。兩者斧實施降控制粗的手濤段不象相同。對潛于混脅凝土濟連續(xù)朽梁橋黎，已沙施工逆梁段癢上出恢現(xiàn)誤貸差時記，只尿能通安過張言拉預修備預京應(yīng)力維束調(diào)拳整，辮而這近一調(diào)們整量鴉是非改常有帶限的妥，因磁此，梯一旦特出現(xiàn)梁線形秒誤差浪，誤褲差將體永遠提存在鋪，只陰能通蒜過立該模標補高消缸除已填施工蘿梁段紅的殘遷余誤候差，羊有時增調(diào)整撒需經(jīng)瞎過幾丹個梁筐段才把能完剛成?；炷翍嵾B續(xù)梁佛橋控制沒對策參數(shù)估萍計及對訓計算模道型的修星正特別翠重要，拴只有與迎實際施嚼工過程關(guān)相吻合扶的計算