500m級(jí)鋼管混凝土拱橋施工控制研究.pdf

1、鋼管混凝土拱橋的施工控制研究對(duì)保證結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的安全、運(yùn)行期間行車的舒適度以及結(jié)構(gòu)使用的耐久性都有重要影響。目前對(duì)于鋼管混凝土拱橋施工控制方法有開環(huán)控制、閉環(huán)控制以及反饋控制等，隨著鋼管混凝土拱橋跨徑的增大，超大跨徑拱肋帶來(lái)的非線性問(wèn)題不容忽視，結(jié)構(gòu)受到施工誤差影響更加明顯，鋼管混凝土的脫粘現(xiàn)象顯著，既有施工控制方法難以取得較好的效果。在廣西省交通廳科研項(xiàng)目“500m級(jí)鋼管混凝土拱橋建造核心技術(shù)研究”的資助下，針對(duì)超大跨徑鋼管混凝土

2、拱橋建立了基于可調(diào)域法自適應(yīng)施工控制體系，結(jié)合施工控制過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的科學(xué)問(wèn)題，完成了相關(guān)的研究工作，進(jìn)一步完善了鋼管混凝土拱橋的分析理論基礎(chǔ)和施工控制技術(shù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴闡述了鋼管混凝土拱橋施工控制的重要意義，回顧了國(guó)內(nèi)外鋼管混凝土拱橋的發(fā)展研究歷程。對(duì)鋼管混凝土拱橋施工控制技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，分析了500m級(jí)鋼管混凝土拱橋施工控制的難點(diǎn)，明確了500m級(jí)鋼管混凝土拱橋施工控制研究?jī)?nèi)容。⑵對(duì)鋼管混凝土拱橋施工控制理論基礎(chǔ)進(jìn)

3、行了闡述，分析了超大跨徑鋼管混凝土拱橋施工過(guò)程中非線性因素的影響，研究了鋼管混凝土本構(gòu)關(guān)系和計(jì)算模擬方法，總結(jié)了500m級(jí)超大跨徑鋼管混凝土拱橋施工工藝、結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)以及施工控制要求，在上述研究分析的基礎(chǔ)上建立了基于可調(diào)域法自適應(yīng)施工控制體系。⑶對(duì)鋼管混凝土拱橋施工過(guò)程中的誤差形成機(jī)理及傳遞規(guī)律進(jìn)行了研究，在對(duì)鋼管混凝土拱橋誤差研究的基礎(chǔ)上，提出了鋼管混凝土拱橋的可調(diào)域法施工控制，對(duì)控制區(qū)間的劃分原則和可調(diào)域計(jì)算方法進(jìn)行了研究。建立拱肋

4、吊裝過(guò)程簡(jiǎn)化力學(xué)模型，對(duì)可調(diào)域法施工控制的可靠性進(jìn)行了理論驗(yàn)證。基于可調(diào)域法施工控制的特點(diǎn)，分析了各施工階段中拱肋線形計(jì)算和控制方法，解決了500m級(jí)超大跨徑鋼管混凝土拱橋施工控制的精度和工期問(wèn)題。⑷分析了橋梁狀態(tài)調(diào)整的方法，對(duì)既有橋梁狀態(tài)調(diào)整方法的優(yōu)點(diǎn)和不足進(jìn)行了總結(jié)?；跓o(wú)應(yīng)力狀態(tài)法對(duì)鋼管混凝土拱橋施工過(guò)程中的誤差調(diào)整原理進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上提出了狀態(tài)調(diào)整補(bǔ)償法，同時(shí)對(duì)狀態(tài)調(diào)整補(bǔ)償法在拱肋吊裝階段、核心混凝土灌注階段的應(yīng)用進(jìn)行了研

5、究，解決了鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)狀態(tài)調(diào)整精度不足的問(wèn)題?；陟貦?quán)法對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的敏感性進(jìn)行了分析，采用差值法排除誤差因素影響，獲取了準(zhǔn)確的施工響應(yīng)數(shù)據(jù)，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了修正，根據(jù)修正后計(jì)算模型對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)偏差量和調(diào)整量計(jì)算方法進(jìn)行了研究，提高了橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)調(diào)整計(jì)算的精度。⑸對(duì)管內(nèi)混凝土灌注過(guò)程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生異常振動(dòng)的現(xiàn)象進(jìn)行了描述，基于對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)靜力分析，提出了鋼管混凝土脫粘判別公式。利用Hamilton變分原理從動(dòng)力學(xué)角度對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行了