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大跨度PC连续刚构桥施工控制机理及措施研究
| 论文题名： | 大跨度PC连续刚构桥施工控制机理及措施研究 |
| 关键词： | 连续刚构桥;悬臂法;施工控制;预拱度;灰色神经网络;顶板厚度 |
| 摘要： | 近年来我国的交通事业发展日新月异，而桥梁作为交通系统中的咽喉工程，其重要性不言而喻。在不断增加的交通量及更长的跨度要求下，连续刚构桥应运而生。该桥型以其结构整体性良好、承载能力强、抗震性能强、施工速度快而备受青睐。 大跨度PC连续刚构桥多采用悬臂法施工，属于多次超静定结构，然而这种施工方法存在较多的不确定性，会带来较为复杂的内力和位移变化，很容易出现最终成桥状态与设计状态不符的情况。因此，施工控制理论和方法都有待进一步的完善，以适应桥梁建造发展趋势的要求。 本文依托龙潭渡改桥为工程背景，龙潭渡改桥为55＋100＋55m预应力混凝土连续刚构桥，借助大型有限元通用软件Midas/Civil对该桥施工过程进行数值计算，并根据计算结果对龙潭渡改桥展开施工控制工作，本文的主要研究内容如下: (1)介绍了连续刚构桥的发展概况和连续刚构桥的特点及施工方法。对施工控制机理进行了详细的介绍，包括施工控制的任务、内容、方法及影响因素。 (2)本桥的预拱度包括施工预拱度和成桥预拱度。通过有限元软件的模拟结果提取龙潭渡改桥的施工预拱度，经过对余弦曲线法和二次抛物线曲线法比对最终选择余弦曲线法设置成桥预拱度。通过模型提取各施工阶段截面的法向压应力，并采用ANSYS软件对悬臂施工挂篮进行安全验算，确保挂篮施工安全。 (3)引入灰色神经网络概念，通过MATLAB的工具箱功能训练神经网络，并对线形控制中产生的高程误差进行预测，但仅用BP神经网络法并不能得到理想的结果。最终经过BP神经网络与灰色系统理论组合的预测方法，在本次施工控制工作中取得了理想的预测效果。 (4)介绍本次控制工作线形、应力与温度的监控方案。分三个阶段动态分析各悬臂节段的高程变化趋势，并结合应力与温度的变化趋势判断桥梁的结构是否处于安全稳定的状态。根据实测数值与理论数值的差值，判断桥梁的安全状态及施工中存在的问题并分析其可能产生的原因。 (5)对箱梁顶板进行参数化分析，通过改变顶板厚度分析其对结构形变及应力在自重、移动荷载、温度三种工况下的影响。通过综合评定法，得到不同顶板厚度下结构的混凝土用量比、压应力比、形变比，最终确定主跨跨径100m左右的连续刚构桥箱梁顶板的最优厚度在28cm～32cm之间。 |
| 作者： | 赵岳 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘山洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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