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预应力混凝土连续刚构桥施工仿真分析

作　者: 李军志
导　师: 赵煜
学　校: 长安大学
专　业: 交通运输工程
关键词: 连续刚构桥 仿真分析 收缩徐变 标高控制
分类号: U445.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


预应力混凝土连续刚构桥由于具有行车平稳舒适、跨越能力较强、变形小、结构刚度好以及养护简易等优点,已成为我国大跨度高速桥梁建设的主要桥型之一,而悬臂施工法由于其自身的优点随之成为现代连续刚构桥的主要施工方法。但由于连续刚构桥从悬臂施工至成桥运营,主梁的标高在不断变化中,为确保主梁顺利合拢以及成桥线形和应力符合设计要求,需对施工过程中的主梁挠度和应力进行预测和控制。这就需要依据各个施工阶段的实际情况对桥梁施工进行仿真分析,计算出悬臂施工过程中结构受力和变形的理想状态,并将仿真分析的计算结果应用于后期的标高控制研究中。本文对此类桥型施工仿真分析的主要原理和计算方法进行研究,建立施工仿真分析模型,选择正装-倒装联合迭代计算方法,得出主梁挠度在各个施工阶段的变化值和关键截面的应力特性,研究收缩徐变、温度变化、移动荷载、风荷载对施工仿真分析的影响,并运用灰色预测理论确定最优立模标高,动态控制各梁段高程,使梁顶面平直、梁底曲线圆顺,确保了主梁顺利合拢以及成桥线形和应力符合设计要求。研究表明：本文提出的仿真分析理论和方法切实可行,说明采用正装和倒装联合迭代方法对此类桥梁进行模拟分析计算,运用灰色预测理论确定最优立模标高,并考虑收缩徐变、温度变化、移动荷载、风荷载对施工仿真分析的影响,能够保证仿真分析结果合理、正确地指导施工实践,在同类桥梁施工仿真分析中有一定的实用价值。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 预应力混凝土连续刚构桥概述  9-13
    1.1.1 预应力混凝土连续刚构桥悬臂浇筑法概述  11-12
    1.1.2 采用悬浇法施工的预应力混凝土连续刚构桥特点  12
    1.1.3 悬臂浇筑法施工中存在一些问题  12-13
    1.1.4 悬臂施工的连续刚构桥施工仿真分析的意义  13
  1.2 国内外桥梁施工控制的发展现状  13-16
    1.2.1 国外施工控制的发展现状  13-14
    1.2.2 国内施工控制的发展现状  14-16
  1.3 预应力混凝土连续刚构桥施工控制的作用和意义  16-17
  1.4 本文研究的内容  17-18
第二章 施工仿真计算分析的原理和方法  18-30
  2.1 施工仿真分析方法  18-22
    2.1.1 正装计算分析  18-21
    2.1.2 倒装计算法  21
    2.1.3 无应力状态法  21-22
  2.2 施工仿真计算原理  22-24
    2.2.1 混凝土收缩、徐变计算  22-23
    2.2.2 结构预应力效应  23
    2.2.3 结构的非线性影响  23
    2.2.4 温度应力计算  23-24
  2.3 施工阶段误差调整的理论和方法  24-29
    2.3.1 最小二乘法  24-27
    2.3.2 卡尔曼滤波法  27-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章 标高控制研究  30-41
  3.1 立模标高的确定  30-31
  3.2 标高控制的主要参数影响分析  31-32
  3.3 参数识别调整方法分析  32
  3.4 灰色预测控制方法分析  32-35
    3.4.1 预测控制理论的基本原理  32
    3.4.2 预测控制的基本算法原理  32-34
    3.4.3 预测控制的方法机理  34-35
  3.5 灰色系统理论预测  35-38
    3.5.1 灰色系统预测模型的建立  35
    3.5.2 灰色系统模型的理论基础  35-36
    3.5.3 GM(1,1)预测模型  36-37
    3.5.4 模型GM(1,1)新陈代谢  37-38
  3.6 灰色预测法在标高控制中的应用(确定最优立模标高)  38-40
  3.7 本章小结  40-41
第四章 施工仿真分析实例  41-66
  4.1 工程概况  41-42
  4.2 计算模型及参数  42-46
    4.2.1 计算参数  42-43
    4.2.2 计算模型  43-46
  4.3 主要阶段仿真计算结果  46-65
    4.3.1 主要阶段理论标高计算  46-55
    4.3.2 主要阶段应力计算  55-62
    4.3.3 设计预拱度计算  62-65
  4.4 本章小结  65-66
第五章 施工控制中的参数影响分析  66-74
  5.1 收缩徐变对大桥仿真分析的影响  66-68
  5.2 温度变化对大桥仿真分析的影响  68-69
  5.3 移动荷载对大桥仿真分析的影响  69-70
  5.4 风荷载对大桥仿真分析的影响  70-72
  5.5 本章小结  72-74
第六章 结论与建议  74-75
  6.1 结论  74
  6.2 建议  74-75
参考文献  75-79
致谢  79

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 桥梁施工 > 施工技术
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