大跨度PC连续刚构桥施工控制技术研究

摘要

预应力混凝土连续刚构桥以强度高、线形明快、施工简便快捷、跨越能力强的优势在大跨度桥梁中得到了广泛的应用。但在其施工与运营过程中，桥梁结构会受到多种因素的影响，如混凝土收缩徐变、设计参数与实际数值的差异、施工误差、测量误差、温度变化等等，给桥梁结构带来非常复杂的内力和位移变化。而且，在预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工过程中，已建成梁段的线形在后期施工中是不可调整的。因此，为了保证大桥的顺利合龙及成桥线形、应力状态等满足设计要求，必须在桥梁施工过程中进行动态的施工控制工作。
　　 本文结合工程实际，在悬臂浇注预应力混凝土连续刚构桥的桩基模拟、设计参数敏感性分析、灰色理论的应用、温差立模、不平衡重控制、合龙顶推力等几个方面进行了重点研究。通过Midas/civil计算模型的分析对比得知墩身与桩基柔度比大小是连续刚构桥桩基模拟与否的决定因素；用参数识别法调整系统误差，用灰色理论预测施工误差、测量误差等随机误差具有较高的实用价值；采用相对坐标立模法成功地解决了立模时间与施工进度的矛盾；不平衡浇注控制和合龙顶推力的分析研究对提高施控制水平，保证成桥质量具有重要的意义。
　　 本文的研究工作有助于连续刚构桥施工监控工作，具有一定的应用价值。

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致谢

第一章绪论

1.1预应力连续刚构桥概述

1.1.1预应力连续刚构桥的发展

1.1.2受力特点

1.1.3施工特点

1.2施工控制国内外研究现状及发展趋势

1.2.1国内外的研究概况

1.2.2施工控制的发展趋势

1.3桥梁施工控制的重要性

1.4本文研究的主要内容

第二章连续刚构桥施工控制理论与方法

2.1连续刚构桥施工控制简介

2.1.1施工控制的目的

2.1.2施工控制的主要内容

2.2施工控制的方法

2.2.1事后调整控制法

2.2.2预测控制法

2.2.3自适应控制法

2.2.4最大宽容度控制法

2.3施工控制的分析计算方法

2.3.1主要方法简介

2.3.2梁桥施工控制中正算法和倒拆法的联合应用

2.4施工控制误差调整理论

2.4.1卡尔曼滤波法

2.4.2设计参数识别法

2.4.3灰色系统理论

2.5本章小结

第三章参数识别法在施工控制中的应用

3.1参数识别法概述

3.2连续刚构桥的结构设计参数

3.2.1结构设计参数

3.2.2监控相关设计参数

3.3设计参数敏感性分析

3.3.1建模时的参数取值

3.3.2参数敏感性分析

3.4设计参数的修正

3.4.1最小二乘法概述

3.4.2最小二乘法的应用

3.5本章小结

第四章施工控制过程中的误差调整

4.1施工控制过程中的误差

4.2误差识别、调整的方法

4.2.1试验法

4.2.2最小二乘法

4.2.3灰色理论预测法

4.3灰色系统理论在桥梁施工控制中的应用

4.4参数识别法与灰色预测法的联合应用

4.5本章小结

第五章连续刚构桥施工监控若干问题探讨

5.1建模时的桩基模拟取舍

5.1.1工程概况

5.1.2有限元模型的建立

5.1.3桩基模拟

5.1.4结构离散图与计算参数

5.1.6控制截面弯矩比较

5.1.7分析总结

5.2日照影响下的准确立模方法

5.3合龙顶推力的确定

5.3.1预顶吨位的选择

5.3.2结果分析

5.3.3分析总结

5.4悬浇不平衡重限值分析

5.4.1不平衡重限值分析原理

5.4.2桥梁结构参数

5.4.3不平衡重分析

5.5本章小结

第六章结论和展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文