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混凝土斜拉桥换索工程施工控制的研究
| 论文题名： | 混凝土斜拉桥换索工程施工控制的研究 |
| 关键词： | 混凝土斜拉桥;换索工程;施工控制;神经网络法;参数状态预测 |
| 摘要： | 对于运营多年的斜拉桥,由于斜拉索钢丝腐蚀和疲劳、锚具松脱、混凝土的收缩徐变、支座沉降变位、以及施工和养护等诸多原因,导致桥梁结构在受力方面存在一些安全隐患,使得许多上个世纪修建的斜拉桥出现了已经或面临换索的问题。目前,我国修建了100多座斜拉桥,而已换索的桥梁只有10余座,说明其余斜拉桥将陆续需要换索,斜拉桥换索施工控制将成为一个重要的研究课题。本文以皎平渡斜拉桥换索工程为研究背景,对中小跨径斜拉桥换索工程施工控制进行研究,研究结果如下: 首先,本文对国内外斜拉桥换索施工控制研究现状进行总结分析,对斜拉桥换索施工控制理论进行了探讨,主要包括斜拉桥换索施工控制的原则、方法、内容,影响因素以及模拟分析方法;对斜拉桥换索施工控制参数预测方法的特点和范围进行了总结,并重点介绍了BP神经网络的结构、学习以及设计分析过程,通过比较分析各种预测方法,确定将BP神经网络法应用于斜拉桥换索施工控制中。 其次,根据既有皎平渡斜拉桥有关技术资料,采用同济大学开发的桥梁结构分析软件桥梁博士V3.0对该桥建立平面杆系模型进行整个换索施工过程的模拟计算分析,从不同换索施工工序和更换不同拉索数目两种情况对换索工程进行计算,分析了各种情况对主梁和索塔的内力的影响,并与施工控制监测结果进行了比较,总结出了斜拉桥换索施工控制参数的变化规律,为类似的斜拉桥换索施工控制提供参考。 最后,利用数值分析软件MATLAB7.1编写了BP神经网络法挠度和索力预测程序,建立了换索施工过程中主梁挠度和索力双参数预测模型,得到施工阶段的参数预测值。通过与实测值进行比较,得到索力预测值和实测值的差值最大不超过±2 kN,相对误差范围在±2％之间;主梁标高预测值和实测值的差值最大不超过±0.3mm,满足换索施工控制精度要求,所以预测控制是合理的。 皎平渡斜拉桥换索后,换索施工控制成果为:主梁标高变化最大位置处(Y4和S10测点)比换索前提高4～5mm,桥面线形有所改善;换索后索力与设计合理索力结果误差控制在3％以内,而且索力分布均匀;更换拉索过程中对周围各拉索的影响较小,对主梁混凝土的应力状态影响也较小,主梁安全。 |
| 作者： | 杨建喜 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 孙全胜;李明宝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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