鄭萬鐵路尼爾森體系鋼管混凝土拱橋施工監(jiān)控及吊桿張拉控制優(yōu)化研究.pdf

1、隨著拱橋在我國高速鐵路修建中的迅猛發(fā)展，尼爾森體系鋼管混凝土拱橋由于其整體剛度大、外形美觀、經(jīng)濟(jì)效益好、安全可靠、跨越能力強(qiáng)等優(yōu)越性受到鐵路建設(shè)者的熱捧。為了避免在橋梁建造過程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)垮塌等重大責(zé)任事故，保證結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，盡可能完美地實現(xiàn)設(shè)計意圖，國家相關(guān)部門對技術(shù)含量高的橋梁建設(shè)引入了第三方進(jìn)行施工過程監(jiān)控。國內(nèi)、外橋梁施工監(jiān)控大多是針對大跨度斜拉橋、連續(xù)剛構(gòu)橋等橋型，而針對尼爾森體系鋼管混凝土拱橋的施工監(jiān)控方面，缺乏比較系統(tǒng)性、有

2、針對性的施工監(jiān)控技術(shù)措施和建設(shè)實踐。
　　本文結(jié)合尼爾森體系鋼管混凝土拱橋的起源和國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，介紹了該種橋梁結(jié)構(gòu)的特點，以正在建設(shè)中的鄭萬鐵路128m尼爾森體系鋼管混凝土拱橋為研究對象，主要做了如下幾方面的工作:
　　1.利用有限元軟件Midas/civil建立起三維桿系結(jié)構(gòu)仿真模型，模擬了全橋各個施工階段，并對拱橋關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的建模方法做出詳細(xì)總結(jié);
　　2.編制了全面的施工控制方案，介紹了各個階段測量和監(jiān)控的技術(shù)關(guān)

3、鍵點，特別介紹了對支架監(jiān)控的新的技術(shù)手段，從而保證了主梁澆筑支架體系的結(jié)構(gòu)安全;
　　3.利用最小二乘原理結(jié)合倒裝分析法進(jìn)行控制參數(shù)的誤差識別。通過舉例分析，對比參數(shù)真實值與參數(shù)修正值的符合度，驗證了對參數(shù)進(jìn)行修正后，能夠得到高精度的參數(shù)估計值。因而在施工過程中通過參數(shù)識別修正，建立起更加符合實際工程的有限元計算模型，能夠更好的指導(dǎo)施工有序進(jìn)行;
　　4.在有限元模型更加符合現(xiàn)場實際的基礎(chǔ)上，分別運用影響矩陣法和倒裝法確定吊

4、桿初張拉力，介紹了兩種方法的計算原理和過程，提出了兩種方法均以吊桿索力設(shè)計值為控制目標(biāo)，兼顧結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力。通過兩種方法在不同張拉方案中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn):將影響矩陣法和正裝迭代分析相結(jié)合，在確定吊桿初拉力方面具有更大的優(yōu)勢。
　　5.針對不同的吊桿張拉順序，利用影響矩陣法結(jié)合迭代分析，計算合理的吊桿初始張拉力，再進(jìn)行正裝分析，選擇符合現(xiàn)場實際、易于實施的吊桿張拉方案。
　　本文通過對尼爾森體系鋼管混凝土拱橋施工控制的研究，為該橋