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基于影响矩阵法的大跨径混凝土斜拉桥反馈控制研究
| 论文题名： | 基于影响矩阵法的大跨径混凝土斜拉桥反馈控制研究 |
| 关键词： | 影响矩阵法;反馈控制;大跨径混凝土斜拉桥;施工控制 |
| 摘要： | 大跨径斜拉桥的施工是一个十分复杂的过程，其施工时会受到各种各样因素的影响，导致桥梁结构实际成桥状态偏离理论设计分析状态。因此，桥梁施工控制的重点就是通过对施工控制中出现的偏差进行分析识别，发现问题并及时进行纠偏，同时对结构的后续阶段进行预测，使施工系统始终处于控制之中。 施工控制是施工过程到最终成桥状态达到设计标准的重要保证，而反馈控制恰恰是大跨径斜拉桥施工的主要施工控制方法。通过反馈校核施工当前阶段，并对下一阶段预测值实时调整，确保结构最终成桥线形和内力状态达到设计状态或者与设计状态误差在允许范围内。为了形成一套简便准确的反馈控制方法，本文以在建的四川达州金南大桥为依托工程，将本文提出的基于影响矩阵法的反馈控制直接应用到施工中进行研究: ①对目前主流的基于灰色理论和基于卡尔曼滤波法的反馈控制进行了简要介绍，灰色理论法，通过建立灰色动态模型，对其进行反馈校正以及预测，使斜拉桥得到有效控制。该法虽可对模型进行修正，即利用残差数据建立残差的灰色模型，并将其结果叠加到原模型中，但这带来了大量的计算工作量，而且修正是有限的。它是一种概率思想，是在收集一定样本的情况下，预测的精度与样本的收集量有关;而卡尔曼滤波法虽可通过不断改变索力来修正主梁线形误差，但这种方法不仅增大了施工的工作量，而且不断的改变斜拉索索力，对主梁的内力造成不利影响，不断增加累计误差。且这两种方法都没有判断误差是否需要调整。 ②提出一种新的反馈控制方法——基于影响矩阵法的反馈控制。对基于影响矩阵法的反馈控制进行了研究，探索了其计算分析方法。本文有两个重点研究，一是在施工中出现误差时，如何判断误差是否需要调整;二是如何调整误差并预测下一阶段的立模标高和索力。解决这两个要点是通过影响矩阵计算出当前施工阶段在出现误差时，后续施工阶段继续按设计线形和索力施工。这样做的目的是观察如果不修正这个误差会对成桥有什么影响，其成桥状态与设计成桥状态进行比较，判断是否需要调整，若需要调整通过影响矩阵调索，判断其成桥状态内力和线形是否合理，并预测下一阶段立模标高和索力。 ③以在建的四川达州金南大桥为工程依托，对其采取基于影响矩阵法的反馈控制，反馈修正当前施工阶段，并预测下一施工阶段的线形和索力，详细地介绍具体实施过程和计算方法，辅以Midas Civl有限元模型判断其成桥内力和线形，并对采用该法的施工阶段进行了评估。 |
| 作者： | 袁炜棋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张雪松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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