大跨度橋梁工程施工質(zhì)量控制與風(fēng)險研究教材

1、PAGE 盎大跨度橋梁工程芭施工質(zhì)量控制與奧風(fēng)險研究摘要笆大跨度橋梁橋半吧個世紀(jì)來在世界稗范圍內(nèi)大量建造跋，已成為版世界橋梁翱的發(fā)展趨勢。大爸跨度橋梁一般采拌用分段施工的方拔法，在施工過程阿中柏主梁的結(jié)構(gòu)澳、內(nèi)力、荷載都絆在不斷發(fā)生變化懊。各階段產(chǎn)生的拌誤差涉及因素繁皚雜，奧需要對各白階段的施工參數(shù)礙不斷監(jiān)測、校驗把、修正。施工質(zhì)疤量控制技術(shù)在連絆續(xù)梁橋的絆建設(shè)過程中是不邦可或缺的一部分扒，對其研究比較熬重要。扳本搬文對大跨度橋橋哀在國內(nèi)外的發(fā)展氨情況進(jìn)行了比較澳，并且通過對施敗工控制技翱術(shù)的發(fā)背展情況的陳述，半闡述了連續(xù)梁橋般建設(shè)和施工控制八的不足。然后介皚紹了施襖工控制理論與方氨法，尤其是

2、采用稗自適應(yīng)控制方法骯，結(jié)合相應(yīng)的施艾工手段和檢測方埃法，對主梁線形唉、內(nèi)力等關(guān)鍵指凹標(biāo)實施控制。唉俺隨著橋梁的發(fā)展藹和跨徑的不斷增斑大,各種不確定胺性對結(jié)構(gòu)的影響霸也越來越大。但哀是,現(xiàn)有研究大岸多是針對結(jié)構(gòu)中扒的確定性問題,懊對于影響結(jié)構(gòu)安澳全的各種不確定鞍性問題研究較少拌。而事實上,和扒其它結(jié)構(gòu)物一樣半,大跨度橋梁結(jié)稗構(gòu)中存在著大量吧的不確定性。傲大跨度背橋梁佰施工風(fēng)險耙有必要進(jìn)行分析耙。罷本文的工程背景邦是藹天池特大橋背。八以大型通用軟件把Midas c敗ivil疤為基礎(chǔ)，建立了埃全橋敗有限元模型。通敗過仿真計算分析叭，得到主梁各節(jié)八段在每一步施工哎步驟中的預(yù)拱度骯和應(yīng)力值，作為扒施工

3、過程中對立靶模標(biāo)髙的調(diào)整依稗據(jù)和應(yīng)力監(jiān)測的扳預(yù)判依據(jù)。通過拔實測數(shù)據(jù)同有限岸元計算結(jié)果的對挨比分析，可以有靶效地證明有限元白模型胺的準(zhǔn)確性和在施瓣工過程中的指導(dǎo)斑性。橋梁在建設(shè)罷期間直至成橋狀藹態(tài)的內(nèi)力都在安吧全范圍之內(nèi)，主叭梁實際高程均高翱于設(shè)計凹高鞍程，符合建設(shè)要拌求和目標(biāo)暗。并對天池特大背橋施工中存在的斑各種風(fēng)險進(jìn)行識佰別，通過現(xiàn)場實挨測調(diào)研及監(jiān)測數(shù)盎據(jù)，提出了5 百項主要的風(fēng)險因澳素，根據(jù)風(fēng)險發(fā)白生概率和風(fēng)險損柏失，確定了本橋柏施工過程中的風(fēng)熬險等級，為懊耙高度風(fēng)險，并通胺過采取有效控制伴措施和制定的應(yīng)耙急預(yù)案，完成達(dá)愛到將項目建設(shè)風(fēng)礙險降低到最低程敖度，保證安全實拔施的目標(biāo)愛本文所傲

4、得結(jié)論可藹為今后同類橋梁稗的建設(shè)提供有意搬義的借鑒。礙1緒論1.1引言襖目前采用的大跨背橋梁施工技術(shù)一癌般為分段施工法壩。分段施工中橋霸梁結(jié)構(gòu)的最終形佰成必然要經(jīng)過許哀多的施工階段,皚盡管每個階段都傲嚴(yán)格控制施工時凹的結(jié)構(gòu)幾何尺寸昂、容重、收縮、鞍徐變、彈性模量霸、預(yù)加力和索力挨等可以人為控制敗的因素,但是不癌可避免地會出現(xiàn)翱實際結(jié)構(gòu)狀態(tài)與耙理想結(jié)構(gòu)狀態(tài)的拔偏差。這種偏差胺可能來自于施工襖本身的誤差,也隘可能是環(huán)境誤差伴的干擾,還可能巴是測量系統(tǒng)的誤捌差。隨著橋梁結(jié)敗構(gòu)跨徑和結(jié)構(gòu)復(fù)壩雜性的增大般,霸這種誤差已經(jīng)到頒了影響結(jié)構(gòu)的幾半何線形、改變結(jié)叭構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)、甚鞍至威脅結(jié)構(gòu)施工絆的安全。如何消安

5、除或修正這些誤拜差,確保施工過懊程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定襖安全,力求最終皚成橋受力狀態(tài)基啊本符合理想狀態(tài)傲要求,已經(jīng)成為懊目前橋梁結(jié)構(gòu)分壩段施工中的關(guān)鍵絆問題。扮橋梁結(jié)構(gòu)的施工拜質(zhì)量靶控制是現(xiàn)代控制拔理論與橋梁工程跋結(jié)合的必然產(chǎn)物辦,隨著橋梁跨徑扒的不斷增大,以扳及新材料、新工斑藝、新的施工方伴法在橋梁工程中澳的應(yīng)用,橋梁結(jié)般構(gòu)施工控制所涉癌及的范圍越來越扮廣。橋梁施工拜質(zhì)量疤控制是指在各施懊工階段通過測量靶關(guān)鍵參數(shù)識別結(jié)隘構(gòu)的狀態(tài)參數(shù),背預(yù)測估計實際結(jié)骯構(gòu)狀態(tài),最優(yōu)控愛制成橋狀態(tài)。確啊保施工質(zhì)量是工盎程的關(guān)鍵阿,捌施工懊質(zhì)量控制矮的目的在于保證埃施工過程中橋梁芭結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力分哎布、撓度變化都靶能處于安

6、全合理瓣的范圍之內(nèi),特熬別是確保大橋順艾利合攏,使合攏邦段兩懸臂端實際吧標(biāo)高與設(shè)計相應(yīng)班標(biāo)高目標(biāo)的偏差埃不大于監(jiān)控允許把值,合攏后橋面班線形良好,結(jié)構(gòu)拔受力合理。懊同時，版隨著橋梁的發(fā)展扒和跨徑的不斷增壩大,各種不確定氨性對結(jié)構(gòu)的影響爸也越來越大。但矮是,現(xiàn)有研究大艾多是針對結(jié)構(gòu)中皚的確定性問題,岸對于影響結(jié)構(gòu)安按全的各種不確定安性問題研究較少辦。而事實上,和熬其它結(jié)構(gòu)物一樣懊,大跨度橋梁結(jié)懊構(gòu)中存在著大量班的不確定性。由暗于大跨度橋梁結(jié)安構(gòu)體系復(fù)雜,施邦工難度大,尤其稗是大跨度混凝土把橋梁,多采用懸隘臂澆注的施工方案法,施工工序多辦,施工工藝復(fù)雜唉,施工周期又短辦,這些不利因素案進(jìn)一步增加了

7、大擺跨度橋梁在施工暗過程中的不確定胺性。巴天池特大橋巴一座半橋型布置為5爸安20228.伴83跋班20m扒的大跨度上承式扒拱橋，本文將以骯該橋為工程背景澳，研究佰橋梁結(jié)構(gòu)的施工阿質(zhì)量胺控制按問題和風(fēng)險問題擺。1.2工程背景吧1.2.1爸工程概況版 拔天池特大橋（原啊行對岔大橋）是耙世行貸款福建公白路項目哀俺福建省省道S3百03線連接寧德絆市與屏南縣的寧絆德八都橋頭至屏壩南城關(guān)公路焦城癌段二期工程中的鞍一座特大橋，大捌橋位于寧德市蕉板城區(qū)洪口鄉(xiāng)。橋凹梁長度霸405.40米傲, 橋?qū)挵?0.0米版，橋梁高度藹142.0米邦。橋梁起點樁號唉K43+474俺.53，終點樁半號K43+87佰9.93，橋

8、型挨布置為隘:骯5搬骯20228.頒83岸礙20拔m愛。主拱圈橫截面阿采用單箱三室箱霸型截面，采用節(jié)疤段預(yù)制、纜索吊霸裝工藝施工。橋氨梁總體布置圖如礙圖1-1。耙圖1-1 天氨池特大橋總體布艾置圖稗1.2.2總體叭布置版受峽谷兩岸地形伴限制，本橋上承扳式鋼筋混凝土空罷腹箱型拱主橋采邦用了較大的矢跨癌比，為1/4。叭總體布置為：凈俺跨徑L0=20骯4.959m，哎凈矢高f0=5絆1.227m；辦計算跨徑L=2靶07.2m，計頒算矢高f=51盎.73m。橋?qū)挵睘?0m，其中愛車行道凈-9m絆。為減少主拱分癌段長度，拱上結(jié)案構(gòu)跨度布置采用爸12.66m、背12.68m兩艾種跨度形式，共隘布置18孔。

9、橋盎面系由8片預(yù)應(yīng)挨力混凝土空心板八梁組成。主橋左把岸設(shè)5孔20m昂預(yù)應(yīng)力空心板引耙橋與道路連接，氨右岸設(shè)3孔20耙m預(yù)應(yīng)力空心板挨引橋與隧道出口把道路連接。頒橋面系簡支空心扳板梁支撐在拱上佰立柱的蓋梁上。拌橋面設(shè)2的雙爸向橫坡，橫坡通奧過拱上立柱帽梁敖形成，鋪裝采用昂C40鋼纖維混扒凝土，厚為12背cm。八1.2.3主拱拌結(jié)構(gòu)傲主拱圈采用寬耙8.0m斑，高盎3.0m氨的單箱三室普通拌鋼筋砼箱型斷面罷，頂板、底板和吧腹板厚度均為唉25cm挨。主拱結(jié)構(gòu)采用瓣預(yù)制吊裝法施工奧。主拱圈截面分邦三次形成，其中扮兩個邊室采用分白段預(yù)制拼裝成拱邦，中室采用拱上暗現(xiàn)澆頂、底板施芭工。預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)段瓣邊箱寬癌2.

10、8m俺，頂板預(yù)制部分凹厚度為罷10cm唉，腹板和底板厚奧度均為癌25cm皚。拱腳根部段設(shè)昂置一定長度的實礙體段，實體段通罷過變厚截面拱箱皚與標(biāo)準(zhǔn)斷面連接啊，形成過渡段。伴上下游拱肋共預(yù)礙制34節(jié)段，各傲節(jié)段長度不一。挨最長節(jié)段為2隘節(jié)段，沿拱軸線拜長度為胺15.881m盎，最大吊重11壩8T。般1.3鞍大跨度佰橋梁施工擺的辦質(zhì)量控制敗的研究現(xiàn)狀骯1.3.疤1按國外大跨度橋梁靶施工啊質(zhì)量控制按的俺研究礙現(xiàn)狀 鞍國外最早采用橋艾梁施工質(zhì)量控制捌技術(shù)，世紀(jì)年代瓣初，日本在修建埃日野預(yù)應(yīng)力混凝岸土連續(xù)梁橋時，皚建立了橋梁施工扮監(jiān)測所需的應(yīng)力隘、曉度等參數(shù)的霸觀測系統(tǒng)，應(yīng)用壩計算機(jī)對所測量跋參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場

11、處挨理，然后將處理哀后的實測參數(shù)送叭回控制室進(jìn)行結(jié)隘構(gòu)計算分析，最笆后再將分析結(jié)果敖返回到橋梁施工氨現(xiàn)場進(jìn)行橋梁施吧工控制。上述方搬法也是國外傳統(tǒng)襖的橋梁施工質(zhì)量笆控制方法。唉國外在橋梁施工澳質(zhì)量控制技術(shù)方皚面的研究和應(yīng)用氨起步較早，現(xiàn)今翱眾多發(fā)達(dá)國家已扳經(jīng)形成了較為完把善的橋梁施工質(zhì)氨量控制系統(tǒng)，并盎已將橋梁施工質(zhì)拌量控制納入到常凹規(guī)的橋梁施工管挨理工作之中橋梁叭施工質(zhì)量控制方鞍法已從人工測量靶、分析與預(yù)報，白發(fā)展到由計算機(jī)霸自動控制的自動芭測量、分析與預(yù)拔報、參數(shù)調(diào)整等扮，并已形成了較岸為完善的橋梁施跋工控制系統(tǒng)。由搬于影響橋梁施工襖的因素太多、太叭復(fù)雜，目前尚有矮很多問題還亟待氨進(jìn)一步解

12、決；同吧時不斷涌現(xiàn)的新班型橋梁、規(guī)模（昂跨徑）更大的橋奧梁也對橋梁施工擺質(zhì)量控制工作提罷出了更高的要求笆，因此國外對橋艾梁施工質(zhì)量控制唉技術(shù)的研究還在擺繼續(xù)。版 翱20年代時首座矮的挨橋梁澳Stromsu吧nd把怎樣讓索熬力以及標(biāo)高符合骯規(guī)劃納入建造中案。在修Theo敗donNess熬橋梁扮時對橋的標(biāo)高與靶初始索力中第一背次加入了后退剖吧析法，這種核算翱發(fā)法在加拿大等耙國建橋時也納入阿。在日本的橋梁半項目建造期中真捌實對比全部詳盡埃地把橋梁施工操疤控理論使用起來白，施工操控中請拌求的應(yīng)力及撓度埃各方面元素的檢敗查辦法是由日本白構(gòu)建預(yù)應(yīng)力的混岸凝土中的接連梁叭橋工程時創(chuàng)立，白 把這些得出來笆的參

13、數(shù)用計算機(jī)懊實現(xiàn)了實際演算哀接著把這些處理俺過的參數(shù)用來結(jié)拜構(gòu)核算處理然后唉又把處理得出的澳成果轉(zhuǎn)到施工中頒用在工程操控方扳面。 頒1.3.敖2邦國內(nèi)大跨度橋梁敗的施工笆質(zhì)量控制的研究芭現(xiàn)狀 辦我國在橋梁拔施工質(zhì)量控制罷技術(shù)方面的研究案相對起步較晚，拜然而發(fā)展卻較為背迅速。懸臂澆筑骯施工的橋梁隘施工質(zhì)量控制拌內(nèi)容主要為結(jié)構(gòu)鞍變形、結(jié)構(gòu)應(yīng)力翱和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控拜制個方面。橋梁哎施工質(zhì)量控制隘的工作重心一般壩放在結(jié)構(gòu)變形控稗制上，由于影響巴應(yīng)力測量精度的哎因素較多，直接安測試得到的應(yīng)力班不能精確反映結(jié)藹構(gòu)實際應(yīng)力狀態(tài)邦，必須采用一定哎的修正措施對測霸試得到的應(yīng)力進(jìn)白行修正，修正后伴的應(yīng)力方能近似跋反映

14、結(jié)構(gòu)的應(yīng)力芭狀態(tài)，因此應(yīng)力壩控制一般起安全耙預(yù)警的作用。靶文獻(xiàn)1以成都東版客站跨成渝右線叭立交連續(xù)梁橋為奧工程背景，實施爸了該橋的笆施工質(zhì)量控制辦，獲得了較好的稗效果。文章總結(jié)半了懸臂澆筑施工埃的連續(xù)梁橋扒施工質(zhì)量控制背中存在的主要問襖題，指出連續(xù)梁礙橋靶施工質(zhì)量控制艾的工作重點為應(yīng)芭力監(jiān)測和線形控擺制，其中影響應(yīng)霸力監(jiān)測效果的因絆素復(fù)雜，很難獲安得精確結(jié)果，往柏往作為一種盎“搬安全預(yù)警癌”扳作用，而橋梁線唉形控制較為精確搬，能夠反映梁體壩真實狀態(tài)，應(yīng)作翱為橋梁襖施工質(zhì)量控制按的重點控制對象壩。作者計算分析哎了該橋梁結(jié)構(gòu)受澳力情況，得出梁骯底最大應(yīng)力位置艾在懸臂根部、四凹分點和中跨跨中版，因此

15、應(yīng)在這些八位置處布置應(yīng)力岸測點，保證梁體埃的施工安全和施隘工質(zhì)量。盎文獻(xiàn)2以滄德特矮大橋為工程背景鞍，成功實施了該皚橋的挨施工質(zhì)量控制案。作者制定了該礙橋梁的叭施工質(zhì)量控制八方案，實施了具笆體的橋梁霸施工質(zhì)量控制罷，保證了該橋成辦橋的線形和內(nèi)力澳滿足規(guī)范要求。傲作者研究了連續(xù)佰梁橋懸臂澆筑的懊施工工藝，對影瓣響橋梁施工質(zhì)量澳的關(guān)鍵工藝進(jìn)行奧了驗算，提出了捌掛籃、臨時固結(jié)爸、0號塊施工、俺合龍段施工為關(guān)柏鍵工藝，直接影安響到橋梁成橋質(zhì)吧量和施工安全，皚論述了0號塊施芭工的具體步驟，昂強調(diào)了0號塊施白工中的預(yù)壓方案礙，這些措施為橋八梁的順利建成提板供了保障；作者板利用有限元軟件澳建立了掛籃的仿熬真

16、計算模型，根敗據(jù)掛籃實際受力霸情況施加荷載，罷對掛籃的安全性案和變形能力進(jìn)行百了計算，驗算了背掛籃各個部件的扮強度，計算結(jié)果艾表明，該掛籃結(jié)版構(gòu)強度足夠。臨案時固結(jié)是保證懸搬臂澆筑施工的連扒續(xù)梁橋抵抗傾覆把力矩的構(gòu)造措施敗，它對保證橋梁疤施工安全性至關(guān)芭重要文獻(xiàn)討論了柏臨時固結(jié)措施的愛計算方法，對蘇爸丹西納公路大橋斑墩梁臨時固結(jié)的叭設(shè)計進(jìn)行了驗算半，證明了該橋梁佰臨時固結(jié)的安全柏性。跋文獻(xiàn)3以南水北霸調(diào)丹江口大橋為唉工程背景。作者暗在文章中詳細(xì)分骯析了懸臂澆筑施拔工方法中的體系耙轉(zhuǎn)換對施工控制胺的影響和臨時固藹結(jié)措施對主梁撓罷度的影響，計算盎結(jié)果表明，計算皚模型誤差引起的吧主梁撓度誤差在矮懸臂

17、段施工時小捌，體系轉(zhuǎn)換后變班大，誤差主要出案現(xiàn)在體系轉(zhuǎn)換后搬，且體系轉(zhuǎn)換后艾的模型誤差不能耙在施工控制過程扮中進(jìn)行修正，所鞍以建立的計算模拌型應(yīng)盡量與實際背情況相吻合，這辦是保證橋梁施工阿控制計算理論值氨與實測值相吻合擺的重要條件；關(guān)頒于臨時固結(jié)解除胺后邊界條件的模笆擬，采用固定鉸氨支座模擬會引起伴結(jié)構(gòu)誤差，誤差愛的大小取決于橋唉墩剛度的大小，案橋墩剛度大誤差翱小，橋墩剛度小礙誤差大；建議對奧橋梁柱也采用有板限元模擬，連接骯采用彈性連接模礙擬支座真實情況骯，剛度系數(shù)參照搬。叭文獻(xiàn)4以田螺大霸橋為工程背景，傲進(jìn)行了該橋的扒施工質(zhì)量控制芭。釆用自適應(yīng)控俺制理論實施了該安橋的版施工質(zhì)量控制擺，獲得了

18、較好的藹成果。由于實際澳施工中結(jié)構(gòu)自重稗與理論值普遍存搬在偏差，該偏差壩對橋梁的結(jié)構(gòu)狀扳態(tài)影響較大，是扒引起結(jié)構(gòu)狀態(tài)偏傲差的主要來源，白為了保證橋梁施頒工安全和成橋質(zhì)辦量，必須在橋梁啊施工中嚴(yán)格控制阿自重誤差；混凝敗土彈性模量直接背影響到結(jié)構(gòu)的剛拌度，對結(jié)構(gòu)變形盎有影響，彈性模按量大，結(jié)構(gòu)剛度礙則大，結(jié)構(gòu)變形凹相應(yīng)要小，反之傲相反，但是其對扳結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀況扳影響不大；預(yù)應(yīng)埃力損失是預(yù)應(yīng)力傲混凝土梁橋把施工質(zhì)量控制按誤差產(chǎn)生的另一瓣個主要因素，預(yù)白應(yīng)力損失不僅影百響到橋梁變形，壩還影響到結(jié)構(gòu)應(yīng)皚力，因此正確選巴取預(yù)應(yīng)力參數(shù)是礙保證準(zhǔn)確估計預(yù)頒應(yīng)力影響的前提版條件，在大跨度扳橋梁施工中，必霸須對預(yù)

19、應(yīng)力管道半磨阻系數(shù)及偏差扳系數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場實跋測；混凝土收縮頒徐變對主梁跨中把變形影響較明顯百，對結(jié)構(gòu)內(nèi)力也爸有一定影響。結(jié)岸構(gòu)參數(shù)誤差是引癌起結(jié)構(gòu)實際狀態(tài)拌和理想狀態(tài)偏差盎的主要因素。通隘過參數(shù)識別和修愛正，減小誤差，版進(jìn)而達(dá)到計算模昂型能較為真實反澳映實際結(jié)構(gòu)情況版的要求，可以很邦好地預(yù)測結(jié)構(gòu)下昂一階段變形，達(dá)靶到橋梁施工控制捌的目標(biāo)。捌文獻(xiàn)5以某預(yù)應(yīng)白力混凝土連續(xù)梁柏橋為工程背景，熬實施了該橋的暗施工質(zhì)量控制跋，獲得了較好的絆效果。采用自適奧應(yīng)法進(jìn)行懊施工質(zhì)量控制胺，介紹了利用有阿限元軟件建立結(jié)稗構(gòu)計算模型時關(guān)艾鍵參數(shù)的選取，疤以及利用有限元艾軟件進(jìn)行相關(guān)參皚數(shù)的敏感性分析版，獲得主要參數(shù)伴

20、為混凝土自重和骯預(yù)應(yīng)力荷載；得白出施工初期在懸爸臂根部底板可能俺會出現(xiàn)較小的拉懊應(yīng)力，因此應(yīng)采稗取措施避免橋梁扮施工過程中出現(xiàn)壩混凝土開裂，造板成結(jié)構(gòu)的損壞。昂文獻(xiàn)6以某預(yù)應(yīng)拔力混凝土連續(xù)梁阿橋為工程背景。拔作者釆用有限元頒軟件對該橋施工吧過程進(jìn)行有限元辦模擬，分析結(jié)果艾作為標(biāo)高控制和暗應(yīng)力監(jiān)測的依據(jù)絆。監(jiān)控結(jié)果表明伴，利用有限元軟絆件仿真分析得到骯的計算結(jié)果作為艾理論計算結(jié)果是笆可行的和有效的癌；提出了在無實拔測箱梁溫度場數(shù)奧據(jù)的情況下修正版溫度引起的測量阿數(shù)據(jù)偏差的經(jīng)驗半方法。板文獻(xiàn)7以楠溪江背大橋為工程背景板。文獻(xiàn)總結(jié)了懸把臂澆筑施工的連安續(xù)梁橋奧施工質(zhì)量控制疤方法和主要影響板因素，以及

21、施工艾控制的計算方法藹，給出了主梁立爸模標(biāo)髙的計算公班式，作者實際測襖量了溫度對最大哀懸臂狀態(tài)的影響阿，選擇早上最低岸溫時刻和下午橋隘面最高溫時刻，昂溫差導(dǎo)致的懸臂皚端曉度差值達(dá)到班可見溫度對主梁般線形影響很大，傲應(yīng)在監(jiān)控中給予耙高度重視。作者背分析了施工工期案變異對主梁曉度叭的影響，在楠溪懊江大橋工期延長爸天的情況下，計佰算表明成橋后主敗梁下曉，跨中曉敗度最大增加，邊唉跨處累計曉度平吧均增加。應(yīng)力方翱面，施工工期延岸長后，計算表明笆楠溪江大橋全橋俺頂板應(yīng)力稍微變絆小，差值在左右氨；底板應(yīng)力稍微澳變大，跨中和邊芭跨變化較明顯，唉最大差值。皚文獻(xiàn)8以關(guān)口斑暗號橋為工程背景凹。作者研究指出瓣應(yīng)力監(jiān)

22、測的結(jié)果八受各種因素影響耙較大，其結(jié)果與藹梁體真實應(yīng)力值白有較大偏差；現(xiàn)胺有的有限元軟件阿對溫度因素的考藹慮不合適，我國板公路鋼筋混凝把土及預(yù)應(yīng)力混凝耙土橋涵設(shè)計規(guī)范翱關(guān)于日照溫度百荷載引起的橋梁邦內(nèi)力的計算規(guī)定鞍多有不合適，計吧算結(jié)果與實測值辦相差很遠(yuǎn)；作者斑計算分析了混凝版土收縮徐變對預(yù)凹應(yīng)力混凝土橋梁霸的影響程度，指安出現(xiàn)有的混凝土伴收縮徐變計算公辦式均是半經(jīng)驗公埃式，精度較差，胺而根據(jù)我國公敖路鋼筋混凝土及唉預(yù)應(yīng)力混凝土橋岸涵設(shè)計規(guī)范關(guān)傲于混凝土收縮徐叭變的規(guī)定計算的安結(jié)果較實測值小般，該差值隨懸臂芭施工節(jié)段的伸長伴而變大。挨1.4啊大跨度佰橋梁板施工風(fēng)險分析研白究的必要性愛1.4.1

23、大跨霸度橋梁施工存在笆大量的不確定性吧隨著橋梁的發(fā)展班和跨徑的不斷增把大,各種不確定背性對結(jié)構(gòu)的影響頒也越來越大。但艾是,現(xiàn)有研究大氨多是針對結(jié)構(gòu)中板的確定性問題,辦對于影響結(jié)構(gòu)安半全的各種不確定氨性問題研究較少安。而事實上,和熬其它結(jié)構(gòu)物一樣芭,大跨度橋梁結(jié)擺構(gòu)中存在著大量鞍的不確定性。同半時,由于大跨度隘橋梁結(jié)構(gòu)體系復(fù)稗雜,施工難度大哀,尤其是大跨度皚混凝土橋梁,多斑采用懸臂澆注的皚施工方法,施工案工序多,施工工案藝復(fù)雜,施工周翱期又短,這些不昂利因素進(jìn)一步增拌加了大跨度橋梁跋在施工過程中的哀不確定性。大跨哎度橋梁結(jié)構(gòu)施工礙過程中的各種不八確定性按其成因扮可分為決策的不跋確定性、現(xiàn)象的澳不

24、確定性、物理佰的不確定性、模瓣型的不確定性、爸統(tǒng)計的不確定性扒、預(yù)測的不確定伴性以及人為不確搬定性等盎,唉如圖拌1-2霸所示俺。拔1.4.2大跨盎度橋梁施工存在班著高風(fēng)險胺大跨度橋梁施工岸期間大量不確定案性的存在,直接白影響了橋梁整個骯建造過程的安全笆性。而傳統(tǒng)的定愛性設(shè)計與分析方白法未能考慮眾多擺不確定性對結(jié)構(gòu)藹安全度的影響,癌不能真正反映結(jié)半構(gòu)的安全儲備。昂同時,由于大跨吧度橋梁結(jié)構(gòu)體系藹的復(fù)雜性,以及百施工階段工序多疤、周期短、工藝背復(fù)雜等諸多不利叭因素的影響,進(jìn)百一步增加了橋梁般工程建設(shè)的風(fēng)險擺而我國現(xiàn)行的橋疤梁設(shè)計、施工規(guī)絆范主要是針對中把小跨度橋梁制定敖的,已不能適應(yīng)頒大跨度橋梁設(shè)

25、計般、施工的安全需敗要,更為大跨度瓣橋梁的工程建設(shè)絆埋下了安全隱患辦。熬橋梁的施工建造艾是一項龐大的系襖統(tǒng)工程,結(jié)構(gòu)設(shè)絆計過程和施工過跋程中的任一環(huán)節(jié)頒的錯誤和疏忽,笆都會大大降低結(jié)把構(gòu)施工期間的安邦全性,以至導(dǎo)致暗各類工程事故的絆發(fā)生國內(nèi)外橋梁安結(jié)構(gòu)尤其是大跨鞍度橋梁的施工事敗故屢見不鮮。翱大跨度橋梁施工巴期間存在著高風(fēng)佰險,必須引起足背夠的重視,否則版極易發(fā)生工程事氨故,而這些工程耙事故的發(fā)生往往骯會造成巨大的經(jīng)礙濟(jì)損失和人員傷佰亡,以及帶來不昂良的社會影響。跋因此,為了降低百大跨度橋梁施工艾期間的結(jié)構(gòu)風(fēng)險凹,避免工程事故芭的發(fā)生,開展大背跨度橋梁施工風(fēng)吧險分析研究是十佰分必要的。通過案施

26、工風(fēng)險分析,埃人們可以了解和岸掌握大跨度橋梁吧施工期間可能面皚臨的各種風(fēng)險,懊以采取積極有效岸的風(fēng)險應(yīng)對策略爸,控制和降低風(fēng)瓣險水平,保障結(jié)挨構(gòu)施工安全。另盎外,開展大跨度罷橋梁施工風(fēng)險分哎析研究,對于確氨保大跨度橋梁工般程建設(shè)的安全性般和科學(xué)性,對于耙提高橋梁工程結(jié)啊構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和合案理性,對于推動翱橋梁設(shè)計理論及哀保險體系的發(fā)展哎等,都具有十分背重要的理論價值敖和現(xiàn)實意義懊。罷1.搬5隘風(fēng)險半分析伴的國內(nèi)外哎發(fā)展和研究矮現(xiàn)狀岸1.柏5矮.1風(fēng)險分析的案發(fā)展和研究現(xiàn)狀版風(fēng)險的概念最早跋出現(xiàn)在西方的經(jīng)頒濟(jì)管理領(lǐng)域中。白世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命時霸,法國人首次把班風(fēng)險管理的思想巴引進(jìn)了企業(yè)經(jīng)營扳領(lǐng)域,由于人們

27、俺對此還沒有足夠扮的認(rèn)識，所以當(dāng)版時并沒有得到廣半泛的應(yīng)用。上世凹紀(jì)50年代,美懊國和歐洲一些國翱家將風(fēng)險分析方芭法應(yīng)用于核電廠案的安全性評估之佰中。風(fēng)險管理才愛開始發(fā)展成為一瓣門獨立的學(xué)科。佰將概率理論引入耙風(fēng)險研究是在上藹世紀(jì)60年代，柏在此期間以概率岸理論為基礎(chǔ)的風(fēng)疤險評估研究得到案了快速發(fā)展。比版如在英國就建立凹了專門的研究機(jī)拜構(gòu)一故障數(shù)據(jù)庫絆和可靠性服務(wù)所皚進(jìn)行概率風(fēng)險研伴究。爸1973年3月胺,美國一核電廠鞍發(fā)電機(jī)組發(fā)生事柏故,核電廠的概啊率安全評價開始板為人們所關(guān)注。板1975年,首凹次發(fā)表了商用核唉電站輕水反應(yīng)堆搬的風(fēng)險分析報告挨。扮1979年,英扒國和德國的一些昂機(jī)構(gòu)對荷蘭的

28、一笆些工業(yè)設(shè)施進(jìn)行笆了風(fēng)險評價。隨唉后,關(guān)于此類的氨風(fēng)險分析評價技絆術(shù)在西方許多發(fā)瓣達(dá)國家的諸多工岸業(yè)項目中得到了佰廣泛的應(yīng)用,并扳且先后敖研究推出唉一系列風(fēng)險評價阿方法,至此,以阿風(fēng)險理論為基礎(chǔ)隘的風(fēng)險分析方法奧才真正進(jìn)入了實啊際應(yīng)用階段。扳1986年,發(fā)柏生了兩起震驚世案界的重大事故,氨一個是美國爸“凹挑戰(zhàn)者凹”岸號航天飛機(jī)發(fā)生頒爆炸,另一個是般前蘇聯(lián)切爾諾貝藹利核電站爆炸事靶故,這兩起事故般使人們開始重視阿工程領(lǐng)域內(nèi)存在昂的風(fēng)險問題,從拔某種意義上說促斑進(jìn)了風(fēng)險分析與八評價技術(shù)的進(jìn)一壩步發(fā)展。上世紀(jì)班年代,隨著發(fā)展扮中國家經(jīng)濟(jì)的起鞍飛,風(fēng)險管理愈罷加為這些國家所礙重視擺,翱風(fēng)險管理研究也

29、靶從發(fā)達(dá)國家逐步懊向發(fā)展中國家擴(kuò)翱散。為了將風(fēng)險癌管理科學(xué)推廣和藹普及到廣大發(fā)展白中國家,年聯(lián)合敗國有關(guān)機(jī)構(gòu)編輯八出版了有關(guān)風(fēng)險頒管理方面的專題跋研究報告。啊目前,風(fēng)險分析骯方法已經(jīng)應(yīng)用到拜諸如機(jī)械工程、八醫(yī)藥化工、電子敖工程、土木工程俺、及經(jīng)濟(jì)管理等瓣領(lǐng)域,取得了一白系列研究成果。拌隨著時間的推移拌,可以想象風(fēng)險叭分析理論的研究爸與應(yīng)用將會更加捌深入與廣泛。版1.5.2大跨百度橋梁風(fēng)險分析愛的研究現(xiàn)狀笆橋梁運營階段的柏風(fēng)險研究,主要暗是對運營中的橋皚梁結(jié)構(gòu)安全性與癌可靠性進(jìn)行風(fēng)險暗評估,如對船撞岸風(fēng)險、車撞風(fēng)險巴、超載風(fēng)險、地艾震風(fēng)險、洪災(zāi)與白火災(zāi)風(fēng)險等風(fēng)險扳問題的研究。這岸方面研究較多,骯

30、且大部分是對某柏單項風(fēng)險問題的稗研究。霸在船撞橋方面。耙此方面的風(fēng)險研半究相對較多,如八文獻(xiàn),對船撞等稗橋梁風(fēng)險評估加背以介紹,同時針懊對船撞,提出了背在設(shè)計方面應(yīng)采吧取的保護(hù)性措施拌。介紹了日本學(xué)芭者基于故障樹方耙法建立的船撞風(fēng)癌險分析系統(tǒng),并般認(rèn)為船撞事故中笆人為因素占很大敖一部分。項海帆唉指出了中國規(guī)范捌與歐美規(guī)范或指斑南在處理船撞問翱題上的異同。戴扮彤宇首次建立了扮我國的船撞橋事壩故數(shù)據(jù)庫,并對艾在建的哈爾濱松矮花江斜拉橋進(jìn)行奧了初步的船撞橋熬風(fēng)險分析,提出辦了降低船撞風(fēng)險頒的具體建議。斑在車撞橋方面。斑文獻(xiàn),對車撞橋芭的風(fēng)險進(jìn)行了詳啊細(xì)研究,研究認(rèn)奧為,車撞引起的佰損失可以從對橋鞍梁

31、造成的損失,哀對車輛及其運送氨貨物造成的損失挨,對人員造成的版?zhèn)?在維修期奧間造成的交通堵班塞等間接損失,矮交通系統(tǒng)不暢造佰成的社會和經(jīng)濟(jì)跋損失,對環(huán)境造敗成的損失等方面壩考慮對法國車輛凹撞擊橋梁墩柱問拌題進(jìn)行了比較詳阿盡的研究,對車罷橋碰撞概率、碰邦撞后倒塌等各種般概率進(jìn)行了分析拔。矮在抗震、抗風(fēng)方八面。文獻(xiàn)11背給出了一個多階藹段地震風(fēng)險評估岸的流程,包括快搬速風(fēng)險檢查、風(fēng)挨險嚴(yán)重性計算和啊風(fēng)險回避研究等板內(nèi)容。在第一階隘段,主要用翱“巴風(fēng)險水平安”扮來區(qū)分風(fēng)險等級佰,澳并在第二階段引拔入了投資一收益辦比來輔助決策。疤文獻(xiàn)12拔介紹了一個橋梁柏結(jié)構(gòu)的地震風(fēng)險拜評估系統(tǒng),它應(yīng)擺用馬爾可夫過

32、程挨并基于概率計算凹,對橋梁結(jié)構(gòu)在鞍地震作用過程中愛結(jié)構(gòu)性能的變化澳過程給出了定量挨的評價,從而可搬以方便地確定損搬失函數(shù)。文獻(xiàn)疤13昂從風(fēng)險的角度對按纜索承重橋梁的啊抗風(fēng)性能評估進(jìn)氨行了研究,建立跋了相應(yīng)的評估方壩法和評價體系,熬并對蘇通長江公笆路大橋的抗風(fēng)風(fēng)板險進(jìn)行了綜合評啊價。傲在超載、洪災(zāi)與?；馂?zāi)方面。文獻(xiàn)半14耙給出了一個對座礙橋梁組成的道路拜系統(tǒng)進(jìn)行超載和阿洪水風(fēng)險評價的藹例子。采用的基芭本方法是,對超艾載和洪水分別建哎立極限狀態(tài),使傲用基于概率的方邦法驗算各個橋梁案在各種極限狀態(tài)案下的失效概率,埃然后先后利用兩唉次悲觀法則,分奧別確定結(jié)構(gòu)在某罷種風(fēng)險狀態(tài)下的安失效概率和洪水巴與超

33、載聯(lián)合作用佰下的最終失效概埃率。所謂悲觀法襖則就是取各種結(jié)安果中的最不利的盎作為最終結(jié)果,皚顯然,這種決策巴過于保守。挨1.安6伴本文主要研究的凹內(nèi)容和思路扮 本文背以大跨度拱橋昂天池特大橋啊為工程背景，對傲該橋的愛施工擺質(zhì)量安控制捌問題和風(fēng)險問題矮進(jìn)行研究，主要壩的研究內(nèi)容和思隘路如下：昂1、介紹背大跨度橋梁施工澳質(zhì)量控制靶的內(nèi)容及常用愛方法盎。對大跨度橋梁疤施工質(zhì)量控制方啊法、有限元分析哀方法、施工質(zhì)量頒控制影響參數(shù)加哎以說明，并以頒天池特大橋般為背景，介紹其佰施工質(zhì)量控制的柏內(nèi)容般和分析藹計算方法絆。版2、利用有限元白分析軟件MID敗AS CIVI扳L對愛天池特大橋翱建立了有限元模版型，

34、為天池特大熬橋的線性控制、懊索力控制等施工骯質(zhì)量控制內(nèi)容作氨準(zhǔn)備工作。礙3、分析哎各個施工工況下吧天池特大橋爸的變形和受力狀盎態(tài)皚，吧以研究該橋的鞍預(yù)拱度設(shè)置和吊板索索力值阿，為斑天池特大橋芭現(xiàn)場施工質(zhì)量控擺制提供依據(jù)。傲4、介紹擺大跨度橋梁施工矮風(fēng)險評估的主要挨方法和主要內(nèi)容艾，并跋對壩天池特大橋癌的施工作出風(fēng)險隘評估。按2跋 澳大跨度白橋梁藹施工質(zhì)量控制爸的內(nèi)容及方法2.1 前言壩在施工過程中，岸由于荷載是由各把節(jié)段吊裝完成而傲逐步施加的昂，爸混凝土的斑收縮徐變骯、溫度變化等因礙素，會使橋梁結(jié)疤構(gòu)的變形、應(yīng)力百狀態(tài)及其變化規(guī)爸律更為復(fù)雜。因拔此對于這樣一個敗復(fù)雜的系統(tǒng)，僅拜僅依靠事后檢查隘

35、是無法保證的，岸所以必須對橋梁按結(jié)構(gòu)施工過程這柏一系統(tǒng)實行實時霸控制，這樣才能罷保證最佳成橋狀敖態(tài)，這一點對于哀大跨度橋梁來說絆尤為如此。捌施工質(zhì)量控制的八首要任務(wù)是對所氨監(jiān)控橋梁的應(yīng)力把、位移等參數(shù)進(jìn)矮行分析計算，并愛與施工過程中所愛監(jiān)測到的應(yīng)力、哀位移進(jìn)行對比，伴以保證橋梁施工八工藝的準(zhǔn)確性和芭安全性。敗本章將主要介紹敖大跨度橋梁施工挨質(zhì)量控制方法、唉有限元分析方法罷、施工質(zhì)量控制哎影響參數(shù)加以說奧明，并以叭天池特大橋哎為背景，介紹其背施工質(zhì)量控制的扮內(nèi)容奧和敗計算方法斑。柏2捌.2 襖大跨度愛橋梁澳施工傲質(zhì)量阿控制方法版針對橋梁結(jié)構(gòu)的擺不同、施工技術(shù)搬的區(qū)別以及控制敖內(nèi)容的特點，大哎跨度

36、上承式拱橋氨的施工控制分析八方法也各有特色扳不盡相同?？偟陌鈦碚f，施工控制啊方法可以分為：耙開環(huán)控制法、反熬饋控制法、自適俺應(yīng)控制法和其他絆方法。凹2胺.2.1 開環(huán)扮控制法安對于結(jié)構(gòu)線形和柏施工技術(shù)相對簡把單的橋梁工程，般通常直接按照設(shè)扮計施工圖進(jìn)行施罷工，施工完成后俺的結(jié)構(gòu)就基本上邦能達(dá)到設(shè)計所要岸求的線形和內(nèi)力挨狀態(tài)，這種控制笆方法就是開環(huán)控扳制法。開環(huán)控制瓣法的控制方向是斑單向不可逆的，氨這一方法無需根俺據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)在施板工過程中的內(nèi)力岸和變形來調(diào)整施拜工中的預(yù)拱度和巴內(nèi)力。當(dāng)橋梁的班施工精度較高，吧構(gòu)件制作精良時壩，誤差控制得當(dāng)啊時，這是一種快笆速高效的施工控盎制方法，因此這岸一方法廣

37、泛應(yīng)用矮于中小型橋梁的胺施工建設(shè)當(dāng)中。矮2板.2.2 反饋壩控制法爸對于橋梁跨度較澳大、施工技術(shù)難靶度較高、工程結(jié)扮構(gòu)計算復(fù)雜的橋骯梁，在每個施工哀階段的累計誤差俺是不可忽略的。熬如若不及時對橋哎梁結(jié)構(gòu)的施工過班程進(jìn)行控制，累埃計誤差不能夠及礙時修正，將導(dǎo)致扳最終合攏時橋梁凹的線形和內(nèi)力與岸設(shè)計圖理想的成唉橋狀態(tài)存在明顯暗差異，甚至無法氨順利進(jìn)行合攏。癌因此誤差糾正在佰施工控制的過程安中就顯得尤為重懊要，而糾正的方熬法和改變量的大氨小是必須由誤差岸經(jīng)反饋計算所得扮而出，從而形成皚了一個閉環(huán)反饋矮控制過程。胺2瓣.2.3 自適襖應(yīng)控制法罷自適應(yīng)控制法也按可稱作參數(shù)識別芭修正法，參數(shù)識安別是通過觀

38、測一捌個系統(tǒng)或過程的拔輸入與輸出關(guān)系矮來確定對應(yīng)的數(shù)奧學(xué)模型的方法。拔然而在實際的工挨程施工過程中，扳結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)班幾乎很難與設(shè)計搬狀態(tài)完全吻合，敗也就是說，橋梁瓣結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)把與設(shè)計狀態(tài)間存熬在著一定的誤差拔。原因主要是由啊于設(shè)計參數(shù)誤差拌(例如材料特性敗、截面特性、容搬重等)、施工誤般差(如架設(shè)誤差鞍、制作誤差等)疤、測量誤差、結(jié)斑構(gòu)分析模型誤差叭以及若干難于預(yù)把計的隨機(jī)誤差等靶因素影響所致。絆結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)拜與設(shè)計狀態(tài)之間礙的誤差，可以通骯過理論方法和誤骯差分析來調(diào)整，翱控制其影響，對疤結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測和拔分析，進(jìn)而發(fā)出半預(yù)拱度控制指令凹、確定肋拱各節(jié)拜段的安裝標(biāo)高，矮調(diào)整好扣索和錨壩索

39、的張拉力來控白制拱肋線形和應(yīng)愛力。佰在現(xiàn)代系統(tǒng)工程奧學(xué)理論的研究背氨景下，把拱橋施拔工過程視為一個皚復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)把。根據(jù)施工圖的懊設(shè)計狀態(tài)、現(xiàn)場埃施工時測量的實哀際狀態(tài)和誤差影絆響因素進(jìn)行誤差白分析，并由此制艾定最佳修正方案跋，用以指導(dǎo)施工擺現(xiàn)場調(diào)整作業(yè)，盎使結(jié)構(gòu)施工的實骯際狀態(tài)盡可能擬伴合設(shè)計狀態(tài)。以扒上一施工階段擬隘合完畢為基礎(chǔ)，襖運用正裝計算法擺和倒裝計算法結(jié)昂合運算當(dāng)前施工叭工況下的應(yīng)力和扒變形狀態(tài)直至成耙橋合攏，即為施耙工控制的兩大任辦務(wù)：即結(jié)構(gòu)的后巴期調(diào)整和前期預(yù)拜報。為了達(dá)到這敗一目標(biāo)，橋梁施俺工控制慣常采用版的理論和方法有版：設(shè)計參數(shù)的識盎別和調(diào)整、皚Kalman熬濾波法、灰

40、色理把論法和最小二乘隘法。前兩種方法扳主要是運用隨機(jī)背統(tǒng)計和估計理論瓣；而最小二乘法八在回歸分析方面瓣用得比較成熟和瓣廣泛；灰色理論唉近年來較熱門。白圖2-1 自適百應(yīng)控制系統(tǒng)組成搬2扮.2.4 其他八方法百除了上述提到的啊一些施工控制分跋析方法以外，還唉存在許多其他的岸分析方法，比如哎：專家系統(tǒng)控制笆法、最大寬容度凹法、模糊控制法矮等等。根據(jù)橋梁擺結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、爸設(shè)計線形、具體暗控制內(nèi)容的差異隘，往往會選擇不佰同的施工控制分佰析方法。通常來敖看，大跨度橋梁挨的施工控制總是骯選擇多維并舉，岸綜合多種方法進(jìn)盎行監(jiān)測監(jiān)控。一搬般流程主要分為笆：參數(shù)識別修正搬計算模型把奧預(yù)測控制各個施拔工階段挨耙確

41、定最大容許誤叭差霸百最終確定成橋。安2白.跋3 大跨度癌橋梁有限元跋分析壩方法岸大跨度橋梁施工敗會經(jīng)歷埃一個十分漫長而安復(fù)雜的施工過程白和結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換熬過程。橋梁控制敗的基本內(nèi)容之一拜是對各個階段施疤工工況劃分下，氨結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形吧進(jìn)行計算。因此氨，通過科學(xué)的計百算和理論分析來唉修正橋梁結(jié)構(gòu)施壩工過程中每個階稗段在受力和變形矮直到達(dá)到理想設(shè)凹計狀態(tài)。綜上所百述，施工控制中愛的結(jié)構(gòu)計算不但敗能夠描述整個施隘工過程，反映整搬個施工過程中結(jié)搬構(gòu)的受力行為，阿同時還能準(zhǔn)確獲凹得結(jié)構(gòu)各個施工骯工況下的理想狀邦態(tài)，為施工過程皚控制提供中間目礙標(biāo)狀態(tài)。目前橋吧梁結(jié)構(gòu)的邦有限元分析矮方法主要包括：壩正裝分析法

42、、倒敖裝分析法和無應(yīng)辦力狀態(tài)計算法。邦上述的幾種方法熬針對不同橋梁型翱式結(jié)構(gòu)具有普遍拌適用性，然而正案是由于橋梁結(jié)構(gòu)拜型式有所差異，斑各具特點，因此伴這幾種方法對于安不同橋型各有側(cè)捌重。橋梁建設(shè)人疤員應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確分析藹橋梁結(jié)構(gòu)特點，皚選擇合適的施工絆控制計算方法。絆2.3.1 正辦裝計算法敗正裝計算法是半根據(jù)藹橋梁結(jié)構(gòu)實際施癌工加載順序進(jìn)行拜結(jié)構(gòu)變形和受力叭分析，暗其笆較好地模擬橋梁拌結(jié)構(gòu)的實際施工唉過程隘，皚計算得出鞍結(jié)構(gòu)在各個施工班階段的位移和受拌力狀態(tài)，哎這些數(shù)據(jù)不但可稗以預(yù)測下一施工班階段橋梁結(jié)構(gòu)的霸變形受力狀態(tài)，瓣對橋梁施工控制俺提供數(shù)據(jù)支持，盎還可以把用來指導(dǎo)橋梁設(shè)骯計和施工。同時捌，

43、在正裝計算中瓣，能較好地考慮瓣一些與橋梁結(jié)構(gòu)胺建筑材料時間骯歷程有關(guān)的影響氨因素，如結(jié)構(gòu)的俺非線性問題和混埃凝土收縮徐變問鞍題。矮特別是啊對于大跨度把上承式拱橋，為皚準(zhǔn)確了解橋梁結(jié)襖構(gòu)澳在各個施工階段氨的搬變形受力狀態(tài)癌，都必須板采用唉正裝計算愛法先行計算把。挨正裝計算法可以阿完整地擬合工程背結(jié)構(gòu)施工過程，澳對于采用懸臂拼扳裝法施工的鋼筋邦混凝土拱橋，其罷正裝計算法可按隘照如下步驟計算把分析：皚確定橋梁結(jié)構(gòu)的半原始狀態(tài)，主要氨包括主跨和邊跨柏的大小、橋梁線埃形、橋墩及立柱把的高度、橋梁約霸束、截面參數(shù)、疤拉索錨索信息、版施工荷載、體系版轉(zhuǎn)換等等。這些笆數(shù)據(jù)或者信息可芭以通過施工設(shè)計板圖和施工組

44、織設(shè)艾計獲得。奧橋墩、基礎(chǔ)、0埃號塊澆筑完成：斑計算已澆筑部分案在自重和外加荷愛載作用下的變形般和內(nèi)力。伴在各個工況下纜把索吊裝各部分塊辦件，直到吊裝完搬成，拆除設(shè)備。背計算各個施工工敗況下橋梁結(jié)構(gòu)的把變形和內(nèi)力，每跋一階段計算均依爸照上一施工工況隘結(jié)束時結(jié)構(gòu)變形敖后的線形為基礎(chǔ)礙。昂進(jìn)行拱肋拱圈合辦攏，計算這幾個礙階段的結(jié)構(gòu)內(nèi)力稗和變形。癌橋面鋪裝時的二辦次恒載作用下，翱橋梁結(jié)構(gòu)的變形霸和內(nèi)力，控制其熬與設(shè)計線形保持靶一致。俺2哀.3.2. 倒扒裝計算法胺倒裝計算法是根辦據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)實際扮施工加載順序的癌逆過程來進(jìn)行結(jié)澳構(gòu)受力行為分析罷。倒裝計算的目扳的是為了獲得橋岸梁結(jié)構(gòu)在各施工襖階段理想的

45、安裝暗位置(主要指標(biāo)熬高)和理想的受懊力狀態(tài)。通常而搬言，結(jié)構(gòu)設(shè)計圖壩只給出了橋梁最隘終成橋狀態(tài)下的岸設(shè)計線形和設(shè)計愛標(biāo)高的具體數(shù)據(jù)絆，然而橋梁結(jié)構(gòu)辦施工中，各個施奧工工況下的標(biāo)高背并沒有準(zhǔn)確給出隘，如果想要獲得罷橋梁結(jié)構(gòu)施工初瓣始狀態(tài)和施工中挨間各個工況下的懊目標(biāo)狀態(tài)，就必皚須從結(jié)構(gòu)設(shè)計圖板中給出的最終成哎橋狀態(tài)開始，逐芭步逆推地通過倒霸裝計算法來獲得艾各施工中間階段伴的目標(biāo)狀態(tài)，最巴終算出橋梁結(jié)構(gòu)笆施工的初始狀態(tài)矮。只有按照倒裝稗計算出的橋梁結(jié)懊構(gòu)各階段中間目稗標(biāo)狀態(tài)去指導(dǎo)施奧工，才能使橋梁罷的成橋狀態(tài)符合般最佳理想設(shè)計要疤求。當(dāng)然，在橋藹梁結(jié)構(gòu)的施工控岸制階段，除了結(jié)半構(gòu)的標(biāo)高和線形斑需

46、要計算來控制爸以外，結(jié)構(gòu)的受稗力行為同樣需要版計算得到并加以靶控制，它與橋梁辦線形控制同等重罷要。倒裝計算法笆對于各種類型的搬橋梁結(jié)構(gòu)具有普搬遍適用性，可以哀應(yīng)用于不同型式爸的橋梁結(jié)構(gòu)安裝八計算中。笆2靶.3.3 無應(yīng)暗力狀態(tài)法佰無應(yīng)力狀態(tài)法是扮以橋梁結(jié)構(gòu)各構(gòu)辦件的無應(yīng)力長度叭和曲率不變?yōu)榛档A(chǔ)，將橋梁結(jié)構(gòu)搬的成橋狀態(tài)和施捌工各階段的中間俺狀態(tài)聯(lián)系起來，般在結(jié)構(gòu)分階段施熬工工況下，建立芭力學(xué)平衡方程，盎當(dāng)結(jié)構(gòu)外荷載、扮結(jié)構(gòu)體系、支承凹邊界、單元無應(yīng)跋力長度、無應(yīng)力伴曲率一定的情況扳下，其對應(yīng)的結(jié)矮構(gòu)內(nèi)力和變形是骯確定的。埃2稗.4 唉大跨度橋梁翱施工拜質(zhì)量扒控制影響參數(shù)襖能夠引起結(jié)構(gòu)狀般態(tài)（主

47、要是指內(nèi)壩力和變形）變化鞍的因素稱為結(jié)構(gòu)跋設(shè)計參數(shù)。因此奧，在橋梁施工控阿制中，對結(jié)構(gòu)設(shè)班計參數(shù)進(jìn)行識別挨和修正是十分必八要的。建造不同捌型式橋梁結(jié)構(gòu)時挨，各個類型的設(shè)暗計參數(shù)對結(jié)構(gòu)行澳為的影響程度是挨不同的，即使同霸一設(shè)計參數(shù)對不懊同的結(jié)構(gòu)體系也搬有不同的影響程佰度。因此，必須扮弄清結(jié)構(gòu)體系結(jié)百構(gòu)設(shè)計參數(shù)類型挨。對于拱橋來說半，主要的設(shè)計參邦數(shù)包括以下幾個懊方面：翱(1)結(jié)構(gòu)幾何啊參數(shù)艾結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)主版要是指：橋梁結(jié)挨構(gòu)的跨徑、拱肋唉的矢跨比、拱軸瓣線形等。它們揭敗示了結(jié)構(gòu)的形狀藹和結(jié)構(gòu)最初的狀吧態(tài)。半(2)截面特性敖參數(shù)擺截面特性參數(shù)主爸要包括：（1）柏拱肋截面的抗彎安慣矩I叭0柏和截面面

48、積A壩0癌；（2）橋墩截凹面的抗彎慣矩I俺1澳、截面面積A敖1挨；（3）橋面行跋車道板截面的抗百彎慣矩I半2岸、截面面積A般2；白（4）拱上立柱哎的截面面積A安2愛等。截面特性參埃數(shù)對于橋梁結(jié)構(gòu)傲在各個工況下施癌工控制階段能否扒達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)也佰存在著較大影響案。傲(3)時間相關(guān)絆參數(shù)霸與時間歷程相關(guān)般的參數(shù)主要是指阿混凝土收縮徐變伴和溫度變化?；彀媚恋氖湛s徐變白特性是這一建筑阿材料獨有的，在盎混凝土結(jié)構(gòu)計算挨中，需考慮收縮愛徐變帶來的內(nèi)力按變形影響。此外疤，橋梁施工是一骯個漫長的過程，盎不論是同一天內(nèi)把的溫度變化或者芭持續(xù)幾個月的季礙節(jié)性溫度變化，隘都對橋梁結(jié)構(gòu)的昂位移和變形有著八較大的影響

49、。然哎而人們對于溫度敗的影響至今不能跋完全準(zhǔn)確模擬，癌只能采用定時觀扮測結(jié)合工程經(jīng)驗翱減小溫度影響。(4)荷載參數(shù)敖荷載參數(shù)主要指柏結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重、版施工臨時荷載和邦扣索錨索張拉力挨。擺對于拱肋吊裝施半工過程來說，拱翱肋節(jié)段自重和施耙工臨時荷載是相八對穩(wěn)定的量，在邦施工過程中通常辦不會有較大的改翱變。對于扣索錨案索體系中的有效扒索力，可以通過版計算獲得。由于哀節(jié)段吊裝的不斷暗推進(jìn)，后續(xù)拱段埃的自重將陸續(xù)作叭用在已經(jīng)安裝好笆的拱段上，相應(yīng)辦的扣索索力和錨凹索索力也將陸續(xù)愛施加于墩柱和扣半塔上，這些荷載骯將使扣索錨索體壩系中的有效索力按隨著施工工況的懊不同而變化。熬成拱后，需現(xiàn)場阿澆筑立柱混凝土斑，

50、經(jīng)常會由于立捌模引起構(gòu)件荷載懊的變化，但其沒巴有一定的變化規(guī)阿律。相對的，橋癌面系自重和施工敗臨時荷載是比較哀穩(wěn)定的量，在施邦工過程中通常不辦會有較大改變。啊(5)材料特性柏參數(shù)愛材料特性參數(shù)主拌要是指材料的彈埃性模量霸E凹和剪切模量敖G矮。鋼材的彈性模扳量和剪切模量比愛較穩(wěn)定，不會發(fā)霸生較大改變，而笆混凝土材料恰恰搬相反，波動幅度哀相對較大。所以搬在橋梁的施工控哀制中要對其進(jìn)行靶參數(shù)識別。頒針對不同橋梁體靶系，以上提到的哀結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的絆影響程度是不同凹的。在橋梁施工伴過程的計算中，案要對主要影響參哎數(shù)進(jìn)行識別和修佰正。靶2藹.頒5 天池特大橋胺施工斑質(zhì)量靶控制半的內(nèi)容吧及計算方法選擇八2百

51、.5.1 天池拌特大橋施工敖質(zhì)量翱控制內(nèi)容氨在施工監(jiān)測與控背制過程中，為了壩掌握每一具體工霸序完成后結(jié)構(gòu)的稗受力、變形等情唉況，需對上述主絆要施工過程進(jìn)一哎步細(xì)化，列出細(xì)案化了的施工工況八、施工內(nèi)容，并笆給出相應(yīng)的施工敖工況模型圖。從拜而為施工過程的翱結(jié)構(gòu)有限元計算半分析、各施工工礙況監(jiān)測監(jiān)控的測稗量時機(jī)、控制內(nèi)哀容等，給出明確奧的監(jiān)控過程控制拔。安天池特大橋施工矮控制的班主要內(nèi)容拔是綜合考慮主拱般圈的穩(wěn)定性、變板形和內(nèi)力，在施捌工安全和主拱圈鞍穩(wěn)定性的前提下澳，重點控制主拱背圈的變形、應(yīng)力罷和扣索索力。以岸變形控制為主，佰嚴(yán)格監(jiān)控各控制俺截面的撓度和拱胺軸線偏移，監(jiān)測疤各控制截面應(yīng)力熬和應(yīng)變

52、發(fā)展情況哎，監(jiān)測扣索索力拔大小，預(yù)測單肋案拱圈合龍后的穩(wěn)俺定安全系數(shù)。扒 哎2傲.5.2 天池艾特大橋計算方法哀的選擇昂對于大跨度拱橋扮懸臂施工,施工背計算中如不考慮礙混凝土收縮、徐艾變的影響,計算艾結(jié)果將發(fā)生較大背的偏差,但是混頒凝土的徐變與結(jié)扳構(gòu)形成的過程有哀關(guān),原則上倒拆半法無法進(jìn)行徐變鞍計算。這是因為扒徐變計算在時間板上只能是順序的般,不可逆的,而八倒拆法在時間上板則是逆序的。一皚般可應(yīng)用迭代法埃來解決這個問題艾。即第一輪倒拆罷計算時不計及混靶凝土的收縮、徐襖變,然后以倒拆阿結(jié)果進(jìn)行正裝計頒算,逐階段計算胺混凝土的收縮、案徐變影響,再進(jìn)吧行倒拆法計算時拌,按階段疊加入擺正裝計算時相應(yīng)擺

53、階段的混凝上的扳收縮、徐變影響挨,如此反復(fù)迭代扮,直至計算結(jié)果安收斂。扮因此，本文將采半用正裝計算法對皚天池特大橋半進(jìn)行有限元分析疤，為伴天池特大橋鞍的質(zhì)量控制提供翱依據(jù)。阿2鞍.6 本章小結(jié)吧本章主要對大跨挨度上承式拱橋懸扮臂拼裝施工控制壩分析方法進(jìn)行了扮分析和闡述，并頒著重介紹了正裝襖分析法、倒裝分敖析法和無應(yīng)力分霸析法。結(jié)合天池吧特大橋為實例背疤景，根據(jù)工程的哎經(jīng)驗得出天池特哎大橋施工控制的唉主要內(nèi)容和計算捌方法的選擇，最氨終達(dá)到精度的要愛求，實現(xiàn)施工控搬制目標(biāo)。白3 天池特大橋矮施工工況劃分及礙結(jié)構(gòu)仿真計算 3.1 引言扒結(jié)構(gòu)仿真計算分把析能夠保證橋梁皚結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和皚準(zhǔn)確性。在進(jìn)行瓣

54、有限元分析時，翱運用科學(xué)的思維耙方法，按照其結(jié)拌構(gòu)特點進(jìn)行建模藹。通常而言，這愛類橋型可按空間胺(或平面)梁單絆元進(jìn)行分析。在扮選用計算分析軟澳件時，還應(yīng)該考伴慮到工程應(yīng)用的疤簡便，在保證計癌算精度相同的情辦況下，優(yōu)先選擇岸原始數(shù)據(jù)工作量胺小、力學(xué)概念清吧楚、模型簡單的阿分析軟件。芭天池特大橋的結(jié)傲構(gòu)建模仿真計算版分析采用了MA壩DIS /CI哀VIL 201耙2橋梁專業(yè)分析胺軟件進(jìn)行施工過昂程結(jié)構(gòu)計算分析岸，MADIS 八/CIVIL 唉2012軟件能挨夠很好地模擬施哎工進(jìn)度，準(zhǔn)確地拔考慮各個工況下罷線形控制影響因岸素的問題。天池擺特大橋肋拱安裝拜采用節(jié)段吊裝施爸工方法，結(jié)構(gòu)的藹最終成橋合攏

55、建襖成通車，經(jīng)歷了敗一個漫長而又復(fù)哎雜的施工過程及耙結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換過吧程。橋梁施工控半制的基本內(nèi)容之癌一是針對施工過鞍程中各個工況下伴結(jié)構(gòu)受力行為的罷計算分析。因此斑，在橋梁施工過盎程中各個施工階唉段結(jié)構(gòu)的變形和佰受力可以運用有懊限元理論分析計挨算預(yù)測結(jié)構(gòu)的目挨標(biāo)狀態(tài)，以便指拌導(dǎo)施工過程，使阿其最終的成橋線盎形和受力狀態(tài)達(dá)邦到符合設(shè)計要求辦，達(dá)到最佳理想按狀態(tài)。般3.2 安天池特大橋俺施工工況劃分靶根據(jù)設(shè)計圖紙和翱施工單位提出的暗施工組織設(shè)計文暗件，天池特大橋埃主橋的主要施工爸過程為：（1）頒采用分段預(yù)制拱熬箱節(jié)段（上下游拜肋拱各17節(jié)段隘，共34節(jié)段）暗，纜索吊裝進(jìn)行罷懸臂拼裝，直至板上、下游

56、單肋拱巴箱分別合攏；（扒2）現(xiàn)澆拱箱中懊室頂板、底板，邦形成完整的單箱跋三室主拱圈整體艾截面；（3）立扳?，F(xiàn)澆拱上立柱鞍和蓋梁，并吊裝柏主橋空心板；（按4）澆筑防撞墻昂，橋面鋪裝。板3頒.扒2.1拌單肋分節(jié)段吊裝伴上、下游單肋拱敗箱吊裝施工過程芭的工況劃分，與拔實際吊裝施工過捌程一致。按照吊懊裝施工的先后順般序，劃分為10拌個工況進(jìn)行結(jié)構(gòu)礙分析計算和監(jiān)測胺監(jiān)控。各工況下壩的主要施工內(nèi)容敗如表3.1。昂工況號胺施工主要內(nèi)容扒工況1氨吊裝1、1絆節(jié)段，張拉扣襖索KS1、KS俺1和錨索MS百1、MS2。壩工況2半吊裝2、2岸節(jié)段，張拉扣叭索KS2、KS傲2和錨索MS傲2、MS2，拌調(diào)錨索力。拌工況3

57、矮吊裝3、3傲節(jié)段，張拉扣百索KS3、KS愛3和錨索MS白3、MS3，鞍調(diào)錨索力。俺工況4八吊裝4、4邦節(jié)段，張拉扣靶索KS4、KS翱4和錨索MS疤4、MS4，吧調(diào)錨索力。百工況5辦吊裝5、5拜節(jié)段，張拉扣啊索KS5、KS矮5和錨索MS邦5、MS5，背調(diào)錨索力。啊工況6扮吊裝6、6癌節(jié)段，張拉扣昂索KS6、KS哀6和錨索MS癌6、MS6，襖調(diào)錨索力。瓣工況7稗吊裝7、7霸節(jié)段，張拉扣疤索KS7、KS啊7和錨索MS叭7、MS7，案調(diào)錨索力。巴工況8挨吊裝8、8隘節(jié)段，張拉扣扳索KS8、KS傲8和錨索MS藹8、MS8，啊調(diào)錨索力。邦工況9背吊裝9#合攏段斑，施加雙向水平頒推力，現(xiàn)澆接縫愛成拱，松吊

58、索。爸工況10胺對稱松扣索和錨懊索，完成肋拱體伴系轉(zhuǎn)換，形成邊伴肋單肋裸拱。癌表3.1 哀 工況劃分及主芭要施工內(nèi)容癌3芭.扳3絆.奧1.拜2吊裝施工模型稗圖鞍相應(yīng)于各施工工疤況的計算模型如把圖3-1圖3埃-10。頒圖3-1 工況唉1吊裝1節(jié)拔段凹圖3-2 工況案2吊裝2節(jié)癌段俺圖3-3 工況百3吊裝3節(jié)胺段襖圖3-4 工況氨4吊裝4節(jié)斑段搬圖3-5 工況搬5吊裝5節(jié)絆段伴圖3-6 工況鞍6吊裝6節(jié)柏段巴圖3-7 工況敗7吊裝7節(jié)皚段把圖3-8 工況礙8吊裝8節(jié)愛段笆圖3-9 工況捌9吊裝9節(jié)般段壩圖3-10 工傲況10 松扣埃索，單肋成拱百3把.爸3.靶2中箱現(xiàn)澆成拱愛中箱現(xiàn)澆施工工捌況及其

59、主要內(nèi)容把如表3熬.2岸所示。佰表3.2 壩 工況劃分及主傲要施工內(nèi)容扒工況1111號叭施工主要內(nèi)容背工況1骯現(xiàn)澆11襖皚22拔班節(jié)段頂?shù)装寮鞍缂雍駥?。按工況2盎現(xiàn)澆33哎翱44挨氨節(jié)段頂?shù)装寮绑a加厚層。敗工況3跋現(xiàn)澆55隘擺66頒背節(jié)段頂?shù)装寮暗K加厚層。拌工況4懊現(xiàn)澆7盎胺8按安節(jié)段頂?shù)装寮鞍＜雍駥?。絆工況5安現(xiàn)澆789板節(jié)段頂?shù)装寮鞍⒓雍駥?。?敖.拔3.骯2.2中箱現(xiàn)澆頒施工模型圖按中箱現(xiàn)澆施工順伴序如圖襖2-11耙所示，中箱現(xiàn)澆斑施工日期如圖吧2-12藹所示。中箱現(xiàn)澆伴橫截面如圖敗2-13阿所示，分頂板和艾底板二次澆筑。跋3案.按3.搬3立柱、蓋梁澆搬注及行車道板安岸裝白立柱和蓋梁施工

60、佰工況劃分和主要百施工內(nèi)容如表2哀.3所示，共劃澳分為8個工況。疤該表依據(jù)實際施暗工情況編寫而成斑，與原監(jiān)控方案笆相關(guān)內(nèi)容有些出隘入。昂表3.3 工況搬劃分及主要施工藹內(nèi)容吧工況號挨施工主要內(nèi)容霸工況1笆1#1#立柱阿澆注18m,8埃#8#9#立奧柱蓋梁頂鋼筋籠拜完成,其余立柱版墊梁完成。半工況2拜1#立柱澆注2伴4m,1#3霸0m,4#完成佰6m,5#完成捌6m,8#9#藹8#7#6拜#完成,其余佰立柱墊梁完成。伴工況3哎1#1#立柱班澆注30m,2盎#3#4#完成拔6m,5#6#板7#8#9#8哀#7#6伴#完成,5#案12m,4#疤3#6m,2跋#墊梁。板工況4罷1#立柱澆注3百0m,2