高山地区大跨径连续刚构桥的施工监控研究

发布时间：2017-08-13 00:13

  本文关键词：高山地区大跨径连续刚构桥的施工监控研究

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【摘要】：改革开放之后我国进行了大量的基础建设,各式桥梁拔地而起。但是随着大规模的桥梁建设,施工过程中的各种工程事故屡见不鲜,造成了巨大的经济损失。桥梁施工安全以及成桥质量越来越受到工程界的重视,在20世纪90年代以后我国全面推广了桥梁施工监控技术。目前国外基本实现了智能化施工监控,而我国的桥梁施工监控技术智能化还比较低,而且存在很大的地域差距。本文以我国四川甘孜州高山地区的汗牛大桥(连续刚构桥梁)为背景,对连续刚构桥梁施工监控进行了细致的分析研究。施工监控与桥梁的施工工艺密切相关,本文首先介绍连续刚构桥梁悬臂施工工艺特点以及连续刚构桥梁特点。并分析了施工监控过程中影响因素,以及各因素对监控的控制目标的影响程度,为后期监控提供可靠的参考依据。再根据高山地区的环境特点,研究我国高山地区的桥梁施工监控现状,并探讨其未来发展方向。为了保证汗牛大桥的施工安全及成桥质量,分别对汗牛大桥施工过程中的线性控制、应力控制及预应力锚固端局部应力进行了详细的分析研究。对汗牛大桥线性控制过程中,结合了灰色控制理论、Midas.civil仿真模型、倒装分析理论等,来控制预测节段标高。针对线性控制过程中标高失控情况及时作出调整,保证了成桥后线性达到预期目标,以及中跨合拢段高差小于1.5cm的目标。在施工应力控制过程中,针对高山地区传感器选型并制定了传感器的合理布置方案。通过实测应力和理论应力对比,发现汗牛大桥1#墩0#块应力异常,及时找出应力异常原因,并评估应力发展趋势,保证在整个施工阶段应力在可控范围了,最终保证了施工安全及成桥质量。在汗牛大桥监控过程中,遇到传感器导线被损坏情况,及时采取补装表面钢弦措施,保证了应力控制点的完整性。分析总结监控过程中遇到各种的问题,提出了在以后监控过程中的改进建议。结合锚固端的应力分布理论模型和abaqus建立的仿真模型,对汗牛大桥锚固端局部应力进行了分析,掌握了锚固端的应力、应变分布规律。结合应力、应变规律,采取了保证锚固端承载力的措施,最终保证了汗牛大桥的安全施工。本文以汗牛大桥为工程背景,利用各种先进的施工控制理论和成熟的仿真模拟软件,成功的完成了汗牛大桥施工监控,保证施工安全顺利的进行。本文不仅限于监控理论的运用,还把监控理论和施工管理紧密集合起来,总结施工监控过程中遇到的问题,找出施工监控需要优化改进的地方,完善了桥梁施工监控方案。
【关键词】：连续刚构桥 施工监控 局部应力分析 灰色控制理论 悬臂施工技术
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-12
• 1 绪论12-22
• 1.1 高山地区环境及施工特点12
• 1.2 连续刚构桥梁的发展及特点12-13
• 1.2.1 连续钢构桥梁的发展12-13
• 1.2.2 高山地区连续刚构桥梁的结构特点及施工特点。13
• 1.3 施工监控的目的和意义13-14
• 1.3.1 施工监控的背景13-14
• 1.3.2 施工监控目的及意义14
• 1.4 高山地区连续刚构桥梁施工监控研究现状、成果及展望14-16
• 1.4.1 高山地区连续刚构桥梁施工监控现状14-15
• 1.4.2 高山地区连续梁桥施工监控成果15-16
• 1.4.3 高山地区桥梁施工监控技术展望16
• 1.5 连续钢构桥梁施工监控的内容、方法及工作流程16-21
• 1.5.1 施工监控的主要内容16-17
• 1.5.2 连续刚构桥梁施工个监控要求及方法17-18
• 1.5.3 施工监控工作流程18-21
• 1.6 本文研究的主要内容21-22
• 2 连续刚构桥梁施工工艺、控制理论及影响因素22-42
• 2.1 概述22
• 2.2 连续刚构桥梁施工工艺22-27
• 2.2.1 连续刚构悬臂施工阶段的划分22-23
• 2.2.2 悬臂施工工艺流程图23-26
• 2.2.3 合拢段施工特点及施工工艺26-27
• 2.3 连续刚构桥梁施工控制主要影响因素分析27-33
• 2.3.1 施工控制中主要影响因素分析27-31
• 2.3.2 敏感性目标分析31-33
• 2.4 桥梁施工控制的方法33-34
• 2.5 施工监控理论34-39
• 2.5.1 最小二乘法理论原理34-35
• 2.5.2 卡尔滤波理论原理35-36
• 2.5.3 灰色控制系统原理36-39
• 2.6 本章小结39-42
• 3 汗牛大桥施工线性控制分析42-62
• 3.1 概述42
• 3.2 汗牛大桥工程概况及计算参数42-45
• 3.2.1 工程概况42-44
• 3.2.2 材料特性及其计算参数44-45
• 3.3 计算模型45-48
• 3.4 汗牛大桥标高及线性控制48-61
• 3.4.1 汗牛大桥挂篮预压试验48-49
• 3.4.2 立模标高的确定49-52
• 3.4.3 汗牛大桥实测标高和理论标高对比分析52-59
• 3.4.5 灰色理论在线性控制中的算例59-61
• 3.5 本章小结61-62
• 4 汗牛大桥应力控制分析62-88
• 4.1 针对高山地区应力传感器选型62-68
• 4.1.1 电阻式应变传感器62-63
• 4.1.2 振弦式应传感器63-65
• 4.1.3 光纤光栅应变传感器65-66
• 4.1.4 应变传感器选型66-68
• 4.2 埋入式钢弦传感器测点布置及埋设要求68-71
• 4.2.1 应力计埋设布置68-69
• 4.2.2 传感器埋设要求及数据采集要求69-71
• 4.3 汗牛大桥应力分析对比71-83
• 4.3.1 应力数据处理流程71
• 4.3.2 监测应力结果71-78
• 4.3.3 数分析数据的选取78-80
• 4.3.4 最小二乘法计算80-83
• 4.4 汗牛大桥施工监控中遇到问题的分析处理及建议83-86
• 4.4.1 汗牛大桥施工监控程序问题83
• 4.4.2 技术规范执行问题83-86
• 4.4.3 施工监控总计及建议86
• 4.5 本章小结86-88
• 5 汗牛大桥箱梁锚固区局部应力分析88-102
• 5.1 局压承载力影响因素及计算方法88-90
• 5.1.1 影响锚固区承载力的因素88-89
• 5.1.2 锚固区承载力计算方法89-90
• 5.2 锚固端混凝土应力分布特征及破坏机理90-92
• 5.2.1 锚固区混凝土的应力分布特征90-91
• 5.2.2 我国规范对锚固区破坏机理规定91-92
• 5.3 汗牛大桥腹板局部承压分析92-99
• 5.3.1 汗牛大桥承压部位选取及简化模型92-94
• 5.3.2 abaqus6.13建模分析94-96
• 5.3.3 abaqus计算结果分析96-99
• 5.4 局部应力施工控制99-100
• 5.4.1 混凝土材料的离散性控制99-100
• 5.4.2 预应力张拉控制措施100
• 5.5 本章小结100-102
• 6 结论与展望102-104
• 6.1 结论102-103
• 6.2 本文创新点103-104
• 致谢104-106
• 参考文献106-108
• 附录108-111
• A. 作者攻读硕士学位期间发表的学术论文108
• B. 作者攻读硕士学位期间参与的科研项目108
• C. ABAQUS部分INP文件108-111

【参考文献】

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本文编号：664378