大跨度橋梁施工控制課件

大跨度橋梁施工控制大跨度橋梁施工控制1使橋梁建成時達到設計確定的內力狀態(tài)線形狀態(tài)靜定結構——兩者完全分離超靜定結構——兩者間有聯(lián)系一.施工控制的目的和必要性施工控制的目的使橋梁建成時達到設計確定的內力狀態(tài)線形狀態(tài)靜定結構——兩者2一.施工控制的目的和必要性施工控制的必要性大跨度橋梁線剛度較低，相對變形較大大跨度橋梁施工過程復雜，較多體系轉換大跨度橋梁施工步驟較多，材料、結構尺寸、施工操作誤差的累計誤差較大斜拉橋設計規(guī)范中把施工控制作為實現(xiàn)設計目標的必要措施一.施工控制的目的和必要性施工控制的必要性3二.施工控制的思路開環(huán)施工控制——適用于簡單橋梁或非循環(huán)式施工橋梁反饋施工控制——適用于結構參數(shù)比較穩(wěn)定的橋梁自適應施工控制——適用于循環(huán)式施工橋梁最優(yōu)控制——目前尚不適用于施工控制二.施工控制的思路開環(huán)施工控制——適用于簡單橋梁或非循環(huán)式施41.開環(huán)施工控制基本原理1.開環(huán)施工控制基本原理52.反饋施工控制基本原理2.反饋施工控制基本原理6日本橫濱海灣橋控制流程圖日本橫濱海灣橋控制流程圖73.自適應施工控制基本原理3.自適應施工控制基本原理8Sakai提出的斜拉橋施工控制系統(tǒng)流程Sakai提出的斜拉橋施工控制系統(tǒng)流程94.最優(yōu)控制理論應用的問題離散系統(tǒng)方程控制目標問題——控制矩陣Pk,k-1是不斷變化的系統(tǒng)的維數(shù)也在變4.最優(yōu)控制理論應用的問題離散系統(tǒng)方程控制目標問題——控制矩10二.施工控制的思路開環(huán)施工控制反饋施工控制自適應施工控制最優(yōu)控制結論：自適應控制是目前適用于循環(huán)施工橋梁最理想的方法，最優(yōu)控制不適用于橋梁二.施工控制的思路開環(huán)施工控制結論：自適應控制是目前適用于11三.自適應施工控制系統(tǒng)要素三.自適應施工控制系統(tǒng)要素121.確定理想狀態(tài)計算方法1.確定理想狀態(tài)計算方法13確定理想狀態(tài)的計算方法確定成橋理想狀態(tài)確定施工步驟的控制目標確定理想狀態(tài)的計算方法確定成橋理想狀態(tài)14確定成橋理想狀態(tài)內部靜定結構——連續(xù)梁、拱、吊橋結構尺寸、施工方法確定后內力狀態(tài)隨之唯一確定內部超靜定結構——斜拉橋、組合拱同樣的結構、同樣的施工方法，不同索力（吊桿力）可以獲得不同內力狀態(tài)最優(yōu)問題——內力最小、應力最小、彎曲能量最小、材料最省、造價最省確定性問題——剛性支承連續(xù)梁確定成橋理想狀態(tài)內部靜定結構——連續(xù)梁、拱、吊橋15最優(yōu)成橋狀態(tài)確定算法影響方程約束條件優(yōu)化目標方程最優(yōu)成橋狀態(tài)確定算法影響方程約束條件優(yōu)化目標方程16彎矩最小求斜拉橋最優(yōu)索力斜索體系是的拉索以未知索力Ti代替；簡化后的平面框架結構中，目標函數(shù)為：Ti——第i號索力；——Ti=1時的結構彎矩；Mp(s)——恒載作用下的結構彎矩。彎矩最小求斜拉橋最優(yōu)索力斜索體系是的拉索以未知索力Ti代替；17桿系有限元程序中的處理方法桿端力影響矩陣

{ML}={MLo}+[CL]{T}{MR}={MRo}+[CR]{T}其中：{ML}、{MR}分別是單元在左、右端桿端力向量{MLo}、{MRo}由初始索力引起的桿端力向量{T}是待求的索力修正量[CL]、[CR]就是{T}對{ML}，{MR}的影響矩陣

桿系有限元程序中的處理方法桿端力影響矩陣18確定施工目標的計算方法倒拆法無法考慮徐變某些步驟構造上無法實現(xiàn)倒拆、正裝綜合法疊代不一定能收斂無應力狀態(tài)法適用于鋼橋的構件預制不能確定每個施工階段的狀態(tài)需要多次調索確定施工目標的計算方法倒拆法19確定施工目標的計算方法簡化做法施工階段斜拉索索力等于節(jié)段重量的一半加施工機具重量按照上述索力進行正裝模擬計算，局部調整索力標高按模擬計算結果設預拱度缺點——施工狀態(tài)與成橋理想狀態(tài)脫節(jié)確定施工目標的計算方法簡化做法202.施工過程模擬計算2.施工過程模擬計算21施工過程模擬計算計算程序——有限元程序我國：平面桿系程序國外：空間計算程序開始應用考慮的因素模擬施工構件的安裝及拆除過程各種線形預應力鋼筋的張拉過程不同預制齡期、加載齡期下構件的收縮徐變結構的非線性因素溫度影響施工過程模擬計算計算程序——有限元程序223.最優(yōu)控制調整量計算3.最優(yōu)控制調整量計算23最優(yōu)控制調整量計算控制目標——應力、標高調整手段——索力、預應力、標高計算思路——優(yōu)化方法優(yōu)化目標——殘余誤差最小、能量最小、調整的功最小約束條件——調整必須在材料強度允許范圍內、殘余誤差在允許范圍內最優(yōu)控制調整量計算控制目標——應力、標高24優(yōu)化計算原理影響方程約束條件優(yōu)化目標方程優(yōu)化計算原理影響方程約束條件優(yōu)化目標方程25線性優(yōu)化方法影響方程優(yōu)化目標方程線性優(yōu)化方法影響方程優(yōu)化目標方程26非線性優(yōu)化方法影響方程優(yōu)化目標方程約束條件

位移殘差最小 索力殘差最小非線性優(yōu)化方法影響方程優(yōu)化目標方程約束條件274.計算模型參數(shù)估計4.計算模型參數(shù)估計28計算模型參數(shù)估計算法待估計參數(shù)——構件重量、剛度、徐變系數(shù)、預應力損失計算思路——優(yōu)化方法測量變量——索力、標高、應力優(yōu)化目標——誤差最小約束條件——參數(shù)在物理常識范圍內計算模型參數(shù)估計算法待估計參數(shù)——構件重量、剛度、徐變系數(shù)、29參數(shù)估計計算原理影響方程優(yōu)化目標方程約束條件參數(shù)估計計算原理影響方程優(yōu)化目標方程約束條件30參數(shù)估計方法分類一類是基于誤差最小化的算法，如最小二乘法一類是基于狀態(tài)估計理論的算法，如擴展卡爾曼濾波法存在的問題：參數(shù)的靈敏度不高測量數(shù)據不夠參數(shù)估計方法分類一類是基于誤差最小化的算法，如最小二乘法31參數(shù)估計的變量分離測量時刻選定1.掛籃移動定位立模前的時刻；2.掛籃移動定位立模后的時刻；3.節(jié)段混凝土澆筑前的時刻；4.節(jié)段混凝土澆筑后的時刻；5.張拉斜拉索前的時刻；6.張拉斜拉索后的時刻；彈性模量混凝土超重索力誤差參數(shù)估計的變量分離測量時刻選定彈性模量混凝土超重索力誤差325.測量系統(tǒng)5.測量系統(tǒng)33待測量變量標高——激光束、連通管、垂度——激光束索力——隨機振動法應力——鋼弦應力計待測量變量標高——激光束、連通管、34自動測量系統(tǒng)自動測量系統(tǒng)35自適應施工控制系統(tǒng)流程自適應施工控制系統(tǒng)流程36四.不同類型橋梁控制特點自適應控制方法、反饋控制方法只適用于有循環(huán)的節(jié)段施工方法即使采用節(jié)段施工，不同橋型也有不同特點，必須采用不同的對策四.不同類型橋梁控制特點自適應控制方法、反饋控制方法只適用于371.懸臂澆筑混凝土斜拉橋施工特點：結構參數(shù)的準確性較差，而且要等到節(jié)段施工完成后才能確定主梁的剛度較大，節(jié)段的局部變形很小，索力調整對局部線形的調整作用很小調整范圍受到混凝土應力的限制掛籃剛度對局部變形有較大影響，長掛籃在混凝土澆筑節(jié)段參與結構受力未施工節(jié)段的立模標高可以任意確定，與已澆筑梁段無關1.懸臂澆筑混凝土斜拉橋施工特點：38懸臂澆筑混凝土斜拉橋控制對策1．對于已建成梁段的線形誤差在一定程度上可以通過斜拉索索力的調整來糾正，但是，由于主梁剛度較大，不可能通過索力調整糾正所有誤差。殘余的誤差可以通過下一節(jié)段的立模標高來調整。2．及時識別誤差產生的原因，估計計算程序參數(shù)的實際值，主要是混凝土的彈性模量、材料的比重、徐變系數(shù)等，重新計算未澆筑梁段的預拱度，修改施工階段索力及相應的標高目標值，避免出現(xiàn)新的誤差。懸臂澆筑混凝土斜拉橋控制對策1．對于已建成梁段的線形誤差在一39懸臂澆筑混凝土斜拉橋控制對策3．由于立模標高可以隨時調整，索力值應該作為控制的依據，某節(jié)段標高只要控制在允許范圍之內即可認為滿足要求。如果索力到達設計值時標高同時達到預計值，說明計算模型與實際結構是吻合的，否則，說明兩者之間存在差異，必須對參數(shù)進行重新估計。4．掛籃剛度只影響正在澆筑的梁段標高，但由此引起的誤差將永遠存在于主梁線形中，必須考慮鋼筋骨架對掛籃剛度的影響。懸臂澆筑混凝土斜拉橋控制對策3．由于立模標高可以隨時調整，索40自適應控制思路在甌江二橋

施工控制中的應用工程概況自適應控制思路在甌江二橋

施工控制中的應用工程概況41甌江二橋計算工況表甌江二橋計算工況表42控制目標控制的最終目標是：使成橋后的線形與設計線形所有各點的誤差均控制在4厘米范圍之內，且斜拉索索力與設計值的誤差控制在5%范圍之內。每一施工步驟中的誤差控制水平：斜拉索張拉索力與理論預報值的相對誤差應控制在2%以內；掛籃定位標高與預報標高之差控制在1厘米以內；斜拉索張拉完后，如梁端測點標高與控制預報標高之差超過4厘米，需研究調整方案，確定索力調整措施?？刂颇繕丝刂频淖罱K目標是：使成橋后的線形與設計線形所有各點的43觀測變量為：標高、索力、塔頂水平位移、主梁及塔身的局部溫度場和應力場；混凝土徐變系數(shù)和彈性模量測試試驗；在懸臂澆筑之前對掛籃進行了現(xiàn)場預壓試驗。控制措施：斜拉索的索力及梁段的立模標高。測量值和控制措施測量值和控制措施44控制實施施工初期（0-3#節(jié)段）參數(shù)估計：自重集度、彈性模量、掛籃剛度調整預報值：每對斜拉索增加初始索力30噸施工中期（4-12#節(jié)段）按預報值進行正常施工施工后期（12#節(jié)段以后）參數(shù)估計：自重集度估計調整預報值：斜拉索索力初始值調回到設計值控制實施施工中期（4-12#節(jié)段）施工后期（12#節(jié)段以后）45控制結果全橋按照預計的目標合攏；全橋的線形除少數(shù)節(jié)點外，所有節(jié)點標高與設計線形的誤差均在4厘米以內；除南塔邊跨13、14#索因為邊跨和中跨發(fā)生了不對稱變形，在施工過程中進行了補張拉外，斜拉索均是在節(jié)段施工中張拉到位合攏后只對兩根索由于上下游索力有較大差異進行了很小的補張拉?？刂平Y果462.懸臂拼裝混凝土斜拉橋施工特點：主梁每個節(jié)段的定位標高受到預制線形的限制，只能通過接縫間的契塊調節(jié)，余地很小，全部節(jié)段的重量在拼裝前可以預先獲得，沒有掛籃變形的影響。2.懸臂拼裝混凝土斜拉橋施工特點：47懸臂拼裝混凝土斜拉橋控制對策由于定位標高可調余地較小，拼裝階段的線形應該作為控制的主要依據，如果標高到達設計值時索力同時達到預計值，說明計算模型與實際結構是吻合的，否則，說明兩者之間存在差異，必須對參數(shù)進行重新估計。參數(shù)估計的對象主要是主梁的剛度及徐變系數(shù)，在估計后重新確定每階段的張拉索力。由于沒有掛籃剛度及節(jié)段重量誤差，每節(jié)段吊裝完成時，標高誤差較小，可以通過索力調整來糾正。懸臂拼裝混凝土斜拉橋控制對策由于定位標高可調余地較小，拼裝階483.結合梁斜拉橋施工特點：主梁的線形在鋼梁預拼裝階段已經完全確定，現(xiàn)場拼裝時節(jié)段之間相對位置幾乎沒有調整的余地，全部節(jié)段的重量在拼裝前可以預先獲得，拼裝階段鋼梁剛度很小，索力及荷載對標高的影響非常明顯，鋼梁的抗拉、抗壓能力均較強。3.結合梁斜拉橋施工特點：49結合梁斜拉橋控制對策在確定施工控制目標時，應充分利用鋼梁的抗彎能力使混凝土橋面板承擔較大壓應力。由于梁段間相對位置不能調整，某一梁段的誤差除影響本節(jié)段外，誤差的趨勢還將影響以后的梁段，因此，拼裝階段的線形是控制的主要目標，必須在下一節(jié)段拼裝前通過斜拉索索力的調整來糾正已建成梁段的線形誤差，而將索力控制在一定誤差范圍內。結合梁斜拉橋控制對策在確定施工控制目標時，應充分利用鋼梁的抗50結合梁斜拉橋控制對策參數(shù)估計的對象對主要是主梁的剛度，特別是已安裝好橋面板但尚未形成結合梁的梁段，此時的剛度實際上是處于裸鋼梁與結合梁之間，需要通過參數(shù)估計算法來估計。在參數(shù)估計后應重新確定每階段的張拉索力，如果不進行修正，則在以后每個階段施工完成時索力與標高均不能同時達到控制目標，從而每次均需要標高調整，這將大大增加施工調索工作量。由于線形的主要靠索力調整來保證，但是索力調整必須在梁體強度允許的范圍之內，因此，必須分析索力誤差對主梁應力的影響，確保施工應力控制在允許范圍之內。結合梁斜拉橋控制對策參數(shù)估計的對象對主要是主梁的剛度，特別是514.懸臂施工混凝土連續(xù)梁橋連續(xù)梁線形控制與斜拉橋施工控制不同之處兩者的控制目標不完全相同?；炷吝B續(xù)梁橋由于在懸臂施工階段是靜定結構，合攏過程中如不施加額外的壓重，成橋后內力狀態(tài)一般不會偏離設計值很多，因此連續(xù)梁橋施工控制的主要目標是控制主梁的線形。兩者實施控制的手段不相同。對于混凝土連續(xù)梁橋，已施工梁段上出現(xiàn)誤差時，只能通過張拉預備預應力束調整，而這一調整量是非常有限的，因此，一旦出現(xiàn)線形誤差，誤差將永遠存在，只能通過立模標高消除已施工梁段的殘余誤差，有時調整需經過幾個梁段才能完成。4.懸臂施工混凝土連續(xù)梁橋連續(xù)梁線形控制與斜拉橋施工控制不同52混凝土連續(xù)梁橋控制對策參數(shù)估計及對計算模型的修正特別重要，只有與實際施工過程相吻合的計算模型計算出的預報標高才是可實現(xiàn)的，施工結果的誤差才能減小。在進行施工模擬計算時必須充分考慮各種施工因素，特別要正確計算主梁的軸線坐標，同時計算中要計入豎曲線的影響。由于沒有高效的調整措施，必須合理制定施工步驟，使每個步驟的變形量減小，這樣即使某個施工步驟產生誤差，該誤差在總體變形中所占比例就較小?；炷吝B續(xù)梁橋控制對策參數(shù)估計及對計算模型的修正特別重要，只53肇慶大橋施工控制實例橋梁概況87+4X136+87米六跨連續(xù)梁橋寬：27米截面：單箱單室大懸臂箱梁橫隔板：只在墩頂設二道橫隔板墩高：27~34米支座：大噸位盆式橡膠支座肇慶大橋施工控制實例橋梁概況54肇慶大橋施工控制實例控制思路自適應控制參數(shù)選擇自重集度彈性模量預應力效應系數(shù)肇慶大橋施工控制實例控制思路555.組合體系拱橋控制特點在施工過程中循環(huán)性的工序相當少，且對已施工結構進行調整的措施不多，只能采用開環(huán)控制。施工前對施工過程的充分預計是施工控制成功的關鍵。在設計階段應該對各種施工誤差對成橋結果的影響進行分析，制定合適的施工精度要求。5.組合體系拱橋控制特點在施工過程中循環(huán)性的工序相當少，且對56幾種橋型施工控制特點比較幾種橋型施工控制特點比較57五.施工控制中待解決的問題建立施工控制數(shù)據自動測量系統(tǒng)施工誤差對成橋結果誤差的影響分析溫度對施工測量數(shù)據的影響分析集測量、分析、控制指令與一體的計算機控制系統(tǒng)五.施工控制中待解決的問題建立施工控制數(shù)據自動測量系統(tǒng)58大跨度橋梁施工控制大跨度橋梁施工控制59使橋梁建成時達到設計確定的內力狀態(tài)線形狀態(tài)靜定結構——兩者完全分離超靜定結構——兩者間有聯(lián)系一.施工控制的目的和必要性施工控制的目的使橋梁建成時達到設計確定的內力狀態(tài)線形狀態(tài)靜定結構——兩者60一.施工控制的目的和必要性施工控制的必要性大跨度橋梁線剛度較低，相對變形較大大跨度橋梁施工過程復雜，較多體系轉換大跨度橋梁施工步驟較多，材料、結構尺寸、施工操作誤差的累計誤差較大斜拉橋設計規(guī)范中把施工控制作為實現(xiàn)設計目標的必要措施一.施工控制的目的和必要性施工控制的必要性61二.施工控制的思路開環(huán)施工控制——適用于簡單橋梁或非循環(huán)式施工橋梁反饋施工控制——適用于結構參數(shù)比較穩(wěn)定的橋梁自適應施工控制——適用于循環(huán)式施工橋梁最優(yōu)控制——目前尚不適用于施工控制二.施工控制的思路開環(huán)施工控制——適用于簡單橋梁或非循環(huán)式施621.開環(huán)施工控制基本原理1.開環(huán)施工控制基本原理632.反饋施工控制基本原理2.反饋施工控制基本原理64日本橫濱海灣橋控制流程圖日本橫濱海灣橋控制流程圖653.自適應施工控制基本原理3.自適應施工控制基本原理66Sakai提出的斜拉橋施工控制系統(tǒng)流程Sakai提出的斜拉橋施工控制系統(tǒng)流程674.最優(yōu)控制理論應用的問題離散系統(tǒng)方程控制目標問題——控制矩陣Pk,k-1是不斷變化的系統(tǒng)的維數(shù)也在變4.最優(yōu)控制理論應用的問題離散系統(tǒng)方程控制目標問題——控制矩68二.施工控制的思路開環(huán)施工控制反饋施工控制自適應施工控制最優(yōu)控制結論：自適應控制是目前適用于循環(huán)施工橋梁最理想的方法，最優(yōu)控制不適用于橋梁二.施工控制的思路開環(huán)施工控制結論：自適應控制是目前適用于69三.自適應施工控制系統(tǒng)要素三.自適應施工控制系統(tǒng)要素701.確定理想狀態(tài)計算方法1.確定理想狀態(tài)計算方法71確定理想狀態(tài)的計算方法確定成橋理想狀態(tài)確定施工步驟的控制目標確定理想狀態(tài)的計算方法確定成橋理想狀態(tài)72確定成橋理想狀態(tài)內部靜定結構——連續(xù)梁、拱、吊橋結構尺寸、施工方法確定后內力狀態(tài)隨之唯一確定內部超靜定結構——斜拉橋、組合拱同樣的結構、同樣的施工方法，不同索力（吊桿力）可以獲得不同內力狀態(tài)最優(yōu)問題——內力最小、應力最小、彎曲能量最小、材料最省、造價最省確定性問題——剛性支承連續(xù)梁確定成橋理想狀態(tài)內部靜定結構——連續(xù)梁、拱、吊橋73最優(yōu)成橋狀態(tài)確定算法影響方程約束條件優(yōu)化目標方程最優(yōu)成橋狀態(tài)確定算法影響方程約束條件優(yōu)化目標方程74彎矩最小求斜拉橋最優(yōu)索力斜索體系是的拉索以未知索力Ti代替；簡化后的平面框架結構中，目標函數(shù)為：Ti——第i號索力；——Ti=1時的結構彎矩；Mp(s)——恒載作用下的結構彎矩。彎矩最小求斜拉橋最優(yōu)索力斜索體系是的拉索以未知索力Ti代替；75桿系有限元程序中的處理方法桿端力影響矩陣

{ML}={MLo}+[CL]{T}{MR}={MRo}+[CR]{T}其中：{ML}、{MR}分別是單元在左、右端桿端力向量{MLo}、{MRo}由初始索力引起的桿端力向量{T}是待求的索力修正量[CL]、[CR]就是{T}對{ML}，{MR}的影響矩陣

桿系有限元程序中的處理方法桿端力影響矩陣76確定施工目標的計算方法倒拆法無法考慮徐變某些步驟構造上無法實現(xiàn)倒拆、正裝綜合法疊代不一定能收斂無應力狀態(tài)法適用于鋼橋的構件預制不能確定每個施工階段的狀態(tài)需要多次調索確定施工目標的計算方法倒拆法77確定施工目標的計算方法簡化做法施工階段斜拉索索力等于節(jié)段重量的一半加施工機具重量按照上述索力進行正裝模擬計算，局部調整索力標高按模擬計算結果設預拱度缺點——施工狀態(tài)與成橋理想狀態(tài)脫節(jié)確定施工目標的計算方法簡化做法782.施工過程模擬計算2.施工過程模擬計算79施工過程模擬計算計算程序——有限元程序我國：平面桿系程序國外：空間計算程序開始應用考慮的因素模擬施工構件的安裝及拆除過程各種線形預應力鋼筋的張拉過程不同預制齡期、加載齡期下構件的收縮徐變結構的非線性因素溫度影響施工過程模擬計算計算程序——有限元程序803.最優(yōu)控制調整量計算3.最優(yōu)控制調整量計算81最優(yōu)控制調整量計算控制目標——應力、標高調整手段——索力、預應力、標高計算思路——優(yōu)化方法優(yōu)化目標——殘余誤差最小、能量最小、調整的功最小約束條件——調整必須在材料強度允許范圍內、殘余誤差在允許范圍內最優(yōu)控制調整量計算控制目標——應力、標高82優(yōu)化計算原理影響方程約束條件優(yōu)化目標方程優(yōu)化計算原理影響方程約束條件優(yōu)化目標方程83線性優(yōu)化方法影響方程優(yōu)化目標方程線性優(yōu)化方法影響方程優(yōu)化目標方程84非線性優(yōu)化方法影響方程優(yōu)化目標方程約束條件

位移殘差最小 索力殘差最小非線性優(yōu)化方法影響方程優(yōu)化目標方程約束條件854.計算模型參數(shù)估計4.計算模型參數(shù)估計86計算模型參數(shù)估計算法待估計參數(shù)——構件重量、剛度、徐變系數(shù)、預應力損失計算思路——優(yōu)化方法測量變量——索力、標高、應力優(yōu)化目標——誤差最小約束條件——參數(shù)在物理常識范圍內計算模型參數(shù)估計算法待估計參數(shù)——構件重量、剛度、徐變系數(shù)、87參數(shù)估計計算原理影響方程優(yōu)化目標方程約束條件參數(shù)估計計算原理影響方程優(yōu)化目標方程約束條件88參數(shù)估計方法分類一類是基于誤差最小化的算法，如最小二乘法一類是基于狀態(tài)估計理論的算法，如擴展卡爾曼濾波法存在的問題：參數(shù)的靈敏度不高測量數(shù)據不夠參數(shù)估計方法分類一類是基于誤差最小化的算法，如最小二乘法89參數(shù)估計的變量分離測量時刻選定1.掛籃移動定位立模前的時刻；2.掛籃移動定位立模后的時刻；3.節(jié)段混凝土澆筑前的時刻；4.節(jié)段混凝土澆筑后的時刻；5.張拉斜拉索前的時刻；6.張拉斜拉索后的時刻；彈性模量混凝土超重索力誤差參數(shù)估計的變量分離測量時刻選定彈性模量混凝土超重索力誤差905.測量系統(tǒng)5.測量系統(tǒng)91待測量變量標高——激光束、連通管、垂度——激光束索力——隨機振動法應力——鋼弦應力計待測量變量標高——激光束、連通管、92自動測量系統(tǒng)自動測量系統(tǒng)93自適應施工控制系統(tǒng)流程自適應施工控制系統(tǒng)流程94四.不同類型橋梁控制特點自適應控制方法、反饋控制方法只適用于有循環(huán)的節(jié)段施工方法即使采用節(jié)段施工，不同橋型也有不同特點，必須采用不同的對策四.不同類型橋梁控制特點自適應控制方法、反饋控制方法只適用于951.懸臂澆筑混凝土斜拉橋施工特點：結構參數(shù)的準確性較差，而且要等到節(jié)段施工完成后才能確定主梁的剛度較大，節(jié)段的局部變形很小，索力調整對局部線形的調整作用很小調整范圍受到混凝土應力的限制掛籃剛度對局部變形有較大影響，長掛籃在混凝土澆筑節(jié)段參與結構受力未施工節(jié)段的立模標高可以任意確定，與已澆筑梁段無關1.懸臂澆筑混凝土斜拉橋施工特點：96懸臂澆筑混凝土斜拉橋控制對策1．對于已建成梁段的線形誤差在一定程度上可以通過斜拉索索力的調整來糾正，但是，由于主梁剛度較大，不可能通過索力調整糾正所有誤差。殘余的誤差可以通過下一節(jié)段的立模標高來調整。2．及時識別誤差產生的原因，估計計算程序參數(shù)的實際值，主要是混凝土的彈性模量、材料的比重、徐變系數(shù)等，重新計算未澆筑梁段的預拱度，修改施工階段索力及相應的標高目標值，避免出現(xiàn)新的誤差。懸臂澆筑混凝土斜拉橋控制對策1．對于已建成梁段的線形誤差在一97懸臂澆筑混凝土斜拉橋控制對策3．由于立模標高可以隨時調整，索力值應該作為控制的依據，某節(jié)段標高只要控制在允許范圍之內即可認為滿足要求。如果索力到達設計值時標高同時達到預計值，說明計算模型與實際結構是吻合的，否則，說明兩者之間存在差異，必須對參數(shù)進行重新估計。4．掛籃剛度只影響正在澆筑的梁段標高，但由此引起的誤差將永遠存在于主梁線形中，必須考慮鋼筋骨架對掛籃剛度的影響。懸臂澆筑混凝土斜拉橋控制對策3．由于立模標高可以隨時調整，索98自適應控制思路在甌江二橋

施工控制中的應用工程概況自適應控制思路在甌江二橋

施工控制中的應用工程概況99甌江二橋計算工況表甌江二橋計算工況表100控制目標控制的最終目標是：使成橋后的線形與設計線形所有各點的誤差均控制在4厘米范圍之內，且斜拉索索力與設計值的誤差控制在5%范圍之內。每一施工步驟中的誤差控制水平：斜拉索張拉索力與理論預報值的相對誤差應控制在2%以內；掛籃定位標高與預報標高之差控制在1厘米以內；斜拉索張拉完后，如梁端測點標高與控制預報標高之差超過4厘米，需研究調整方案，確定索力調整措施。控制目標控制的最終目標是：使成橋后的線形與設計線形所有各點的101觀測變量為：標高、索力、塔頂水平位移、主梁及塔身的局部溫度場和應力場；混凝土徐變系數(shù)和彈性模量測試試驗；在懸臂澆筑之前對掛籃進行了現(xiàn)場預壓試驗?？刂拼胧盒崩鞯乃髁傲憾蔚牧⒛烁摺y量值和控制措施測量值和控制措施102控制實施施工初期（0-3#節(jié)段）參數(shù)估計：自重集度、彈性模量、掛籃剛度調整預報值：每對斜拉索增加初始索力30噸施工中期（4-12#節(jié)段）按預報值進行正常施工施工后期（12#節(jié)段以后）參數(shù)估計：自重集度估計調整預報值：斜拉索索力初始值調回到設計值控制實施施工中期（4-12#節(jié)段）施工后期（12#節(jié)段以后）103控制結果全橋按照預計的目標合攏；全橋的線形除少數(shù)節(jié)點外，所有節(jié)點標高與設計線形的誤差均在4厘米以內；除南塔邊跨13、14#索因為邊跨和中跨發(fā)生了不對稱變形，在施工過程中進行了補張拉外，斜拉索均是在節(jié)段施工中張拉到位合攏后只對兩根索由于上下游索力有較大差異進行了很小的補張拉?？刂平Y果1042.懸臂拼裝混凝土斜拉橋施工特點：主梁每個節(jié)段的定位標高受到預制線形的限制，只能通過接縫間的契塊調節(jié)，余地很小，全部節(jié)段的重量在拼裝前可以預先獲得，沒有掛籃變形的影響。2.懸臂拼裝混凝土斜拉橋施工特點：105懸臂拼裝混凝土斜拉橋控制對策由于定位標高可調余地較小，拼裝階段的線形應該作為控制的主要依據，如果標高到達設計值時索力同時達到預計值，說明計算模型與實際結構是吻合的，否則，說明兩者之間存在差異，必須對參數(shù)進行重新估計。參數(shù)估計的對象主要是主梁的剛度及徐變系數(shù)，在估計后重新確定每階段的張拉索力。由于沒有掛籃剛度及節(jié)段重量誤差，每節(jié)段吊裝完成時，標高誤差較小，可以通過索力調整來糾正。懸臂拼裝混凝土斜拉橋控制對策由于定位標高可調余地較小，拼裝階1063.結合梁斜拉橋施工特點：主梁的線形在鋼梁預拼裝階段已經完全確定，現(xiàn)場拼裝時節(jié)段之間相對位置幾乎沒有調整的余地，全部節(jié)段的重量在拼裝前可以預先獲得，拼裝階段鋼梁剛度很小，索力及荷載對標高的影響非常明顯，鋼梁的抗拉、抗壓能力均較強。3.結合梁斜拉橋施工特點：107結合梁斜拉橋控制對策在確定施工控制目標時，應充分利用鋼梁的抗彎能力使混凝土橋面板承擔較大壓應力。由于梁段間相對位置不能調整，某一梁段的誤差除影響本節(jié)段外，誤差的趨勢還將影響以后的梁段，因此，拼裝階段的線形是控制的主要目標，必須在下一節(jié)段拼裝前通過斜拉索索力的調整來糾正已建成梁段的線形誤差，而將索力控制在一定誤差范圍內。結合梁斜拉橋控制對策在確定施工控制目標時，應充分利用鋼梁的抗108結合梁斜拉橋控制對策參數(shù)估計的對象對主要是主梁的剛度，特別是已安裝好橋面板但尚未形