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客运专线连续梁桥施工控制与温度效应分析

作　者: 李永青
导　师: 黄方林；李林
学　校: 中南大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 客运专线连续梁桥施工控制人工神经网络灰色理论应变修正温度效应
分类号: U445.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 77次
引　用: 2次
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内容摘要

桥梁在施工过程中受到许多确定和不确定因素的影响,导致其结构的实际状态偏离理想状态,因此桥梁施工控制在桥梁建设中起着重要的作用。客运专线具有速度快、对线路轨道平顺性及线下基础设施要求高的特点,因而客运专线桥梁对施工控制的要求更高。桥梁施工控制就是在结构分析基础上通过对施工中出现的偏差进行识别,发现问题并及时进行纠正,同时对结构的后续施工阶段进行预测,剔除实测应变中的非应力应变,最终使成桥线形和结构内力达到设计要求。本文以哈大客运专线和温福客运专线的连续梁桥为工程背景,在基于BP神经网络和灰色理论的线形预测与控制、实测应变修正以及温度效应分析等三个方面进行了研究,主要内容如下：1.采用BP神经网络和灰色理论预测桥梁后续节段的立模标高。在线形控制工程实践中,综合应用神经网络与灰色理论能更好的实现连续梁桥的线形控制,满足客运专线桥梁线形控制的要求。2.在分析引起应变测试误差主要因素的基础上,提出了应变修正的理论计算方法,工程应用表明该方法能有效监控桥梁施工的实际受力状态。3.对连续梁桥进行温度效应分析表明在悬臂施工过程中,梁部日照温差和年温差对梁体的变形影响很大,对应力影响较小。4.本文提出的线形预测与控制方法、实测应变修正方法以及温度效应分析在哈大客运专线和温福客运专线连续梁桥的施工监控中取得了良好的效果。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-19
  1.1 客运专线桥梁与施工控制  9-10
  1.2 施工控制的任务和内容  10-11
    1.2.1 施工控制的任务  10
    1.2.2 施工控制的内容  10-11
  1.3 影响施工控制的因素  11-14
    1.3.1 结构因素  12
    1.3.2 施工工艺  12-13
    1.3.3 施工监测  13
    1.3.4 结构分析计算模型  13
    1.3.5 温度变化  13
    1.3.6 材料收缩、徐变  13-14
    1.3.7 施工管理  14
  1.4 桥梁施工控制理论与参数调整方法  14-16
  1.5 施工控制理论发展概况  16-18
    1.5.1 施工控制理论发展的现状  16-17
    1.5.2 发展中急需解决的几个问题  17-18
  1.6 本文主要工作内容  18-19
第二章连续梁桥的线形预测与控制理论  19-31
  2.1 施工控制的结构分析方法  19-21
    2.1.1 正装计算法  19-20
    2.1.2 倒装计算法  20
    2.1.3 无应力状态法  20-21
  2.2 预拱度及立模标高的确定  21-22
    2.2.1 预拱度的定义  21
    2.2.2 悬臂浇筑立模标高的确定  21-22
  2.3 BP网络理论  22-26
    2.3.1 人工神经网络简介  22-23
    2.3.2 BP网络结构  23
    2.3.3 BP网络学习过程  23-25
    2.3.4 训练样本数据的准备  25
    2.3.5 BP网络存在的缺陷及其改进措施  25-26
  2.4 灰色系统理论  26-30
    2.4.1 灰色系统理论简介  26-27
    2.4.2 灰色系统理论一般原理  27-28
    2.4.3 GM(1,1)模型的建立  28-30
  本章小结  30-31
第三章连续梁桥施工控制的应力误差分析与修正  31-37
  3.1 应力测试原理及测试仪器与布置  31-32
    3.1.1 应力测试原理  31
    3.1.2 测试仪器  31-32
    3.1.3 测试仪器的布置原则  32
  3.2 应力测试误差分析  32-35
  3.3 应变误差修正  35-36
    3.3.1 测试元件引起的误差计算  35
    3.3.2 混凝土收缩引起的误差计算方法  35-36
    3.3.3 混凝土徐变引起的误差计算方法  36
    3.3.4 季节温差引起的误差计算方法  36
    3.3.5 监测应力修正  36
  本章小结  36-37
第四章连续梁桥施工控制的温度效应分析  37-46
  4.1 混凝土箱梁温度分布  37-38
  4.2 分析温度场常用方法  38-41
    4.2.1 热传导微分方程求解  38-40
    4.2.2 近似数值分析方法  40
    4.2.3 半经验半理论法  40-41
  4.3 箱梁温度应力有限元法  41-45
  本章小结  45-46
第五章客运专线连续梁桥施工控制实例  46-72
  5.1 连续梁桥施工监控的实施  46-48
    5.1.1 施工监测系统的建立  46-47
    5.1.2 施工控制系统的建立  47-48
  5.2 施工过程中挂篮的变形  48-49
  5.3 哈大客运专线连续梁桥施工控制实例  49-61
    5.3.1 工程概况  49-50
    5.3.2 施工控制仿真计算  50-52
    5.3.3 线形预测与控制  52-57
    5.3.4 应力控制  57-59
    5.3.5 温度效应分析  59-61
  5.4 温福客运专线连续梁桥施工控制实例  61-71
    5.4.1 工程概况  61-62
    5.4.2 施工控制仿真计算  62-64
    5.4.3 线形预测与控制  64-68
    5.4.4 应力控制  68-69
    5.4.5 温度效应分析  69-71
  本章小结  71-72
第六章结论与展望  72-74
  6.1 结论  72-73
  6.2 展望  73-74
参考文献  74-78
致谢  78-79
在学期间发表的学术论文及参加的科研项目  79

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