本文關(guān)鍵詞：大跨度非對(duì)稱梁拱組合橋施工控制研究

  更多相關(guān)文章： 梁拱組合橋 灰色理論 改進(jìn)GM(1 1)模型 應(yīng)力控制 吊桿索力測(cè)試

【摘要】：隨著施工工藝的發(fā)展,橋梁結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜化,傳統(tǒng)的橋梁施工控制理論已不能滿足現(xiàn)代橋梁施工控制要求。梁拱組合橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)于主梁采用懸臂施工的先梁后拱法施工工序繁多,需經(jīng)歷多次體系轉(zhuǎn)換,其撓度及應(yīng)力不斷變化。對(duì)其進(jìn)行施工控制研究意義重大。論文以一(73.9+148+128+148+73.9)m連續(xù)梁拱組合橋的施工控制過(guò)程為研究對(duì)象,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)建立全橋有限元模型,采用正裝計(jì)算法模擬了橋梁結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程,得到各個(gè)施工階段的主梁及拱肋累計(jì)位移、應(yīng)力,并與設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性及結(jié)構(gòu)的合理性。施工控制中,隨著施工過(guò)程的推進(jìn),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)有限元模型中各參數(shù)(混凝土容重及彈性模量等)進(jìn)行調(diào)整,以期提高控制精度。從監(jiān)控過(guò)程來(lái)看,有限元模型與施工過(guò)程吻合性高,可以為施工提供有效指導(dǎo);(2)針對(duì)灰色理論GM(1,1)預(yù)測(cè)模型存在的不足,通過(guò)最小二乘法和最優(yōu)尋求定權(quán)對(duì)其背景值及初始值進(jìn)行了修正,采用多點(diǎn)滑動(dòng)平均的方法對(duì)原始序列進(jìn)行了優(yōu)化,提出了改進(jìn)的橋梁施工灰色控制系統(tǒng)。將改進(jìn)的灰色控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的GM(1,1)模型進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的灰色控制系統(tǒng)預(yù)測(cè)精度高,應(yīng)用到該橋的線形控制過(guò)程中,得到了理想的線形;(3)分析了施工控制過(guò)程中應(yīng)力控制的影響因素,對(duì)溫度、理論計(jì)算誤差等采取相關(guān)措施進(jìn)行削弱。著重對(duì)收縮、徐變誤差進(jìn)行分析,采用收縮徐變相關(guān)理論對(duì)實(shí)測(cè)應(yīng)變中的非荷載應(yīng)變進(jìn)行分離,得到更接近實(shí)際應(yīng)力的實(shí)測(cè)值。采用MATLAB程序編寫了分離收縮徐變應(yīng)變的程序,應(yīng)用到該橋的應(yīng)力控制中,得到了理想的應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果;(4)吊桿力的大小直接影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),故需準(zhǔn)確測(cè)定吊桿力,保證吊桿力達(dá)到設(shè)計(jì)值。對(duì)吊桿拉力的測(cè)定,頻率法為目前應(yīng)用最廣泛的方法,通過(guò)測(cè)定吊桿的基頻,采用兩端鉸接法或兩端固結(jié)法計(jì)算出吊桿的拉力值,這兩種方法對(duì)短吊桿的測(cè)試結(jié)果誤差較大。究其原因,實(shí)際的吊桿約束是有一定彈性剛度的彈性約束,對(duì)于短吊桿其彈性剛度不可直接忽略又不可直接簡(jiǎn)化為固結(jié)。本文提出了基于彈性邊界條件下的多頻率法識(shí)別吊桿張力,推導(dǎo)了相應(yīng)的頻率方程進(jìn)而采用遺傳算法進(jìn)行求解,并采用數(shù)值算例驗(yàn)證了該方法的精度。
【關(guān)鍵詞】：梁拱組合橋 灰色理論 改進(jìn)GM(1 1)模型 應(yīng)力控制 吊桿索力測(cè)試
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U445.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 概述10-12
• 1.1.1 梁拱組合橋-鋼管混凝土拱橋現(xiàn)狀及發(fā)展10-11
• 1.1.2 大跨度非對(duì)稱梁拱組合橋施工控制研究的意義11-12
• 1.2 梁拱組合橋施工控制現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 橋梁施工控制理論的發(fā)展12
• 1.2.2 施工控制理論研究現(xiàn)狀綜述12-15
• 1.3 工程背景15-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-18
• 2 有限元模型及計(jì)算結(jié)果18-30
• 2.1 有限元模型的建立18-20
• 2.1.1 結(jié)構(gòu)離散18-19
• 2.1.2 邊界條件19-20
• 2.2 計(jì)算方法20-23
• 2.2.1 正裝計(jì)算過(guò)程20-22
• 2.2.2 倒裝計(jì)算過(guò)程22-23
• 2.3 計(jì)算結(jié)果23-29
• 2.3.1 梁體及拱肋位移23-27
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 基于改進(jìn)灰色預(yù)測(cè)GM(1,1)模型的主梁線形控制30-45
• 3.1 誤差分析及狀態(tài)預(yù)測(cè)30
• 3.2 灰色GM(1,1)預(yù)測(cè)模型30-32
• 3.3 改進(jìn)的灰色系統(tǒng)控制程序32-35
• 3.3.1 原始序列的改進(jìn)32
• 3.3.2 背景值及初始值的改進(jìn)32-34
• 3.3.3 改進(jìn)的灰色控制系統(tǒng)程序34-35
• 3.4 主梁懸臂澆筑階段線形控制35-43
• 3.4.1 控制流程35-36
• 3.4.2 線形測(cè)點(diǎn)布置36
• 3.4.3 主梁線形控制過(guò)程36-40
• 3.4.4 主梁線形控制結(jié)果40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 4 主梁應(yīng)力控制與研究45-56
• 4.1 應(yīng)力測(cè)試影響因素45-47
• 4.1.1 混凝土收縮徐變引起的誤差45
• 4.1.2 溫度變化引起的誤差45-46
• 4.1.3 其他影響因素46-47
• 4.2 誤差分析及處理方法的研究47-51
• 4.2.1 混凝土收縮徐變引起的監(jiān)測(cè)應(yīng)力誤差分析47-50
• 4.2.2 其他影響因素引起的誤差分析50-51
• 4.3 應(yīng)力監(jiān)測(cè)控制過(guò)程51-52
• 4.3.1 測(cè)試斷面布置51
• 4.3.2 測(cè)試流程51-52
• 4.4 主梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果分析52-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 5 基于彈性邊界條件下的吊桿張力測(cè)定56-70
• 5.1 吊桿力測(cè)定方法56-57
• 5.2 頻率法測(cè)吊桿張力誤差分析57-58
• 5.3 頻率法測(cè)定吊桿力常用計(jì)算方法及過(guò)程58-60
• 5.3.1 頻率法測(cè)定吊桿力常用計(jì)算方法58-59
• 5.3.2 頻率法測(cè)試過(guò)程59-60
• 5.4 基于彈性邊界條件的頻率法測(cè)定吊桿張力60-64
• 5.4.1 吊桿振動(dòng)頻率方程60-62
• 5.4.2 多頻率法求解吊桿振動(dòng)方程62-64
• 5.5 數(shù)值算例分析64-69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 附錄A 改進(jìn)的灰色預(yù)測(cè)GM(1,1)模型MATLAB程序76-78
• 附錄B 應(yīng)力處理MATLAB程序78-82
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：861896