大跨度橋梁施工控制講座斜拉橋 懸索橋

大跨度橋梁施工控制使橋梁建成時達到設(shè)計確定的內(nèi)力狀態(tài)線形狀態(tài)靜定結(jié)構(gòu)——兩者完全分離超靜定結(jié)構(gòu)——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(fù)雜，較多體系轉(zhuǎn)換大跨度橋梁施工步驟較多，材料、結(jié)構(gòu)尺寸、施工操作誤差的累計誤差較大斜拉橋設(shè)計規(guī)范中把施工控制作為實現(xiàn)設(shè)計目標的必要措施二.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(jié)構(gòu)參數(shù)比較穩(wěn)定的橋梁自適應(yīng)施工控制——適用于循環(huán)式施工橋梁目前尚沒有一種算法可直接用于施工控制，控制方法只是一種思路的應(yīng)用1.開環(huán)施工控制基本原理2.反饋施工控制基本原理日本橫濱海灣橋控制流程圖3.自適應(yīng)施工控制基本原理Sakai提出的斜拉橋施工控制系統(tǒng)流程4.最優(yōu)控制理論應(yīng)用的問題離散系統(tǒng)方程控制目標問題——控制矩陣Pk,k-1是不斷變化的二.施工控制的思路開環(huán)施工控制反饋施工控制自適應(yīng)施工控制最優(yōu)控制結(jié)論：自適應(yīng)控制是目前適用于循環(huán)施工橋梁最理想的方法，最優(yōu)控制不適用于橋梁三.自適應(yīng)施工控制系統(tǒng)要素1.確定痛理想翠狀態(tài)執(zhí)計算侮方法確定賠理想齊狀態(tài)優(yōu)的計擇算方德法確定喝成橋除理想族狀態(tài)確定輝施工友步驟拐的控蠅制目榆標確定薦成橋爛理想扔狀態(tài)內(nèi)部擇靜定歉結(jié)構(gòu)俗——也連續(xù)她梁、輸拱、白吊橋結(jié)構(gòu)施尺寸甩、施儲工方冠法確即定后遵內(nèi)力束狀態(tài)系隨之姐唯一傭確定內(nèi)部故超靜播定結(jié)第構(gòu)—晌—斜尼拉橋衡、組顆合拱同樣芳的結(jié)俗構(gòu)、朱同樣浴的施汽工方膛法，惹不同脹索力領(lǐng)（吊手桿力騾）可嘴以獲玩得不辭同內(nèi)目力狀繭態(tài)最優(yōu)淚問題澇——撈內(nèi)力妨最小炮、應(yīng)巷力最常小、爛彎曲矩能量填最小宏、材禮料最益省、碼造價屆最省確定桌性問絞題—脂—剛咬性支槽承連辮續(xù)梁最優(yōu)慶成橋綱狀態(tài)險確定嚼算法影響方程約束條件優(yōu)化目標方程彎矩額最小趨求斜躺拉橋校最優(yōu)換索力斜索帥體系賤是的易拉索掘以未桌知索箱力Ti代替子；簡謝化后壺的平腹面框訪架結(jié)扭構(gòu)中鍵，目誓標函按數(shù)為秧：Ti——測第i營號索區(qū)力；——Ti=1埋時的閣結(jié)構(gòu)群彎矩位；Mp(s)—樹—恒班載作牛用下忽的結(jié)話構(gòu)彎諸矩。確定掌施工冰目標梯的計蔬算方哲法倒拆規(guī)法無法寸考慮叨徐變某些街步驟蓄構(gòu)造摔上無樣法實眉現(xiàn)考慮淘施工直過程局的影絮響矩化陣法適用租于混限凝土披橋，另有時好迭代郊不收包斂無應(yīng)土力狀配態(tài)法適用詳于鋼吵橋的立構(gòu)件茫預(yù)制不能雄確定嬸每個約施工匠階段拌的狀便態(tài)需要饅多次揪調(diào)索確定蔑施工涌目標弓的計撒算方樂法簡化郵做法施工予階段繞斜拉模索索徑力等掙于節(jié)撲段重賊量的花一半膝加施例工機仍具重估量按照貝上述山索力俊進行辜正裝搞模擬限計算廢，局佩部調(diào)疊整索摩力標高戶按模征擬計蛋算結(jié)處果設(shè)南預(yù)拱搬度缺點憶——請施工稼狀態(tài)枕與成額橋理棉想狀資態(tài)脫督節(jié)2.施工扁過程詞模擬凡計算施工艱過程動模擬壤計算計算脹程序寸——況有限箭元程烘序我國深：平屆面桿炎系程信序國外錘：空膨間計矮算程冷序開持始應(yīng)筐用考慮樣的因悼素模擬下施工抽構(gòu)件棋的安宋裝及縱拆除缺過程各種診線形蘆預(yù)應(yīng)幅力鋼鼓筋的浪張拉瓜過程不同砌預(yù)制飄齡期曾、加爪載齡粥期下恒構(gòu)件寸的收沖縮徐沃變結(jié)構(gòu)面的非玻線性邊因素溫度侍影響3.最優(yōu)吳控制鏟調(diào)整慘量計恨算最優(yōu)塵控制冊調(diào)整屯量計的算控制鹽目標匆——喘應(yīng)力瘦、標售高調(diào)整雅手段蜻——凱索力威、預(yù)漲應(yīng)力池、標事高計算餓思路萬——庫優(yōu)化孔方法優(yōu)化斧目標示——敢殘余半誤差暈最小步、能葵量最饅小、菊調(diào)整鄭的功攤最小約束皮條件弓——艦調(diào)整仁必須渴在材悄料強犬度允止許范款圍內(nèi)倆、殘芝余誤驗差在燈允許向范圍失內(nèi)優(yōu)化做計算趁原理影響方程約束條件優(yōu)化目標方程4.衫計算留模型參數(shù)報估計計算喜模型參數(shù)擴估計曲算法待估型計參窗數(shù)—糖—構(gòu)語件重廳量、私剛度左、徐寫變系符數(shù)、族預(yù)應(yīng)針力損零失計算路思路信——管優(yōu)化根方法測量太變量曉——稈索力存、標男高、敲應(yīng)力優(yōu)化賭目標曾——運誤差孩最小約束腦條件匪——近參數(shù)甩在物餡理常軌識范贏圍內(nèi)參數(shù)騰估計士計算魔原理影響方程優(yōu)化目標方程約束條件參數(shù)布估計夢方法抗分類一類甲是基存于誤秀差最減小化使的算叢法，毫如最崗小二阿乘法一類椅是基考于狀永態(tài)估貞計理哪論的萌算法所，如招擴展齊卡爾釋曼濾危波法存在遠的問師題：參數(shù)謹?shù)撵`羞敏度藥不高測量轎數(shù)據(jù)繁不夠參數(shù)掘估計盆的變臉量分趕離測量鐮時刻像選定1.建掛籃拔移動張定位令立模彎前的瞎時刻侮；2.死掛籃鏟移動齊定位漫立模蠻后的奪時刻餅；3.些節(jié)段嘗混凝新土澆凱筑前亞的時攀刻；4.枝節(jié)段般混凝撞土澆何筑后嫩的時篇刻；5.鬼張拉薦斜拉偽索前煩的時浮刻；6.證張拉普斜拉侮索后辛的時膏刻；彈性懷模量混凝霜土超襪重索力億誤差5.飯測量漿系統(tǒng)待測俗量變惑量標高今—激晝光束脅、連拿通管瞞、G脾PS傘、全驢站儀垂度宵—激罷光束疑、全址站儀索力咳—隨森機振柔動、覆磁通扶量法海、光植纖光循柵應(yīng)力翠—鋼射弦應(yīng)本力計俘、光穩(wěn)纖光茂柵自動勉測量尾系統(tǒng)自適返應(yīng)施互工控銀制系拘統(tǒng)流夸程四.療不同慨類型春橋梁勢控制濫特點自適鄉(xiāng)豐應(yīng)控低制方伶法、夕反饋怕控制滿方法屬只適載用于微有循湖環(huán)的型節(jié)段中施工奶方法即使界采用習(xí)節(jié)段童施工無，不弦同橋戶型也散有不還同特奧點，忙必須我采用頂不同碑的對蠢策1.銹懸臂沙澆筑敢混凝奸土斜博拉橋施工回特點朋：結(jié)構(gòu)米參數(shù)之的準誦確性舞較差感，而廉且要助等到葬節(jié)段諸施工過完成泄后才款能確掀定主梁講的剛驚度較批大，血節(jié)段煙的局貨部變翅形很賤小，但索力碰調(diào)整但對局賊部線站形的取調(diào)整綿作用肉很小調(diào)整軋范圍薄受到祥混凝下土應(yīng)蒙力的貧限制掛籃賺剛度鹽對局踩部變?nèi)菪斡薪逸^大霸影響扇，長準掛籃學(xué)在混析凝土站澆筑近節(jié)段廳參與費結(jié)構(gòu)稍受力未施膚工節(jié)頓段的憂立模舉標高株可以膏任意杠確定繁，與犁已澆轎筑梁店段無稠關(guān)懸臂揮澆筑閃混凝喇土斜暖拉橋扔控制汗對策1．早對于續(xù)已建興成梁化段的表線形懇誤差雁在一浸定程角度上青可以燈通過隆斜拉耕索索敬力的迅調(diào)整濁來糾厘正，財?shù)且?，由聲于主黃梁剛孕度較靠大，混不可亂能通釀過索符力調(diào)賽整糾址正所淋有誤鹽差。稍殘余屋的誤穿差可阻以通畫過下犧一節(jié)湖段的驚立模餃標高乘來調(diào)貢整。2．暢及時繞識別綿誤差插產(chǎn)生岡的原圓因，讓估計不計算偷程序滴參數(shù)竹的實障際值錘，主歸要是跪混凝別土的秩彈性虹模量講、材壯料的越比重扮、徐海變系摔數(shù)等允，重社新計懼算未突澆筑閣梁段撈的預(yù)觀拱度揀，修宿改施晉工階曲段索語力及隙相應(yīng)晨的標庭高目巾標值份，避鐮免出欄現(xiàn)新岸的誤葡差。懸臂察澆筑拘混凝勿土斜激拉橋倡控制少對策3．碰由于京立模虧標高穩(wěn)可以梢隨時炕調(diào)整暮，索決力值互應(yīng)該話作為弟控制茫的依談?chuàng)?，尋某?jié)低段標糧高只填要控額制在計允許遇范圍素之內(nèi)帽即可棒認為量滿足艦要求木。如泛果索概力到鞠達設(shè)而計值臭時標卡高同鑼時達懷到預(yù)東計值魄，說月明計戶算模蠅型與胳實際尸結(jié)構(gòu)悄是吻匠合的繪，否抖則，魄說明翠兩者親之間碑存在塑差異行，必萬須對呢參數(shù)拿進行趨重新?lián)艄烙嫵恕?．訊掛籃之剛度口只影今響正雅在澆嘉筑的街梁段拾標高幫，但柏由此泰引起槍的誤庭差將販永遠厚存在長于主晌梁線悟形中葡，必怖須考悔慮鋼借筋骨僚架對走掛籃因剛度案的影偽響。自適壓應(yīng)控輸制思欠路在牢甌江箏二橋丙施漏工控爆制中冷的應(yīng)怎用工程承概況控制濤目標控制恒的最捐終目套標是遇：使偉成橋黑后的吹線形嗎與設(shè)坦計線鄰形所很有各混點的攜誤差茶均控響制在況4厘纏米范羨圍之膏內(nèi)，有且糧斜拉析索索傭力與誰設(shè)計抓值的賺誤差見控制愉在5臟%范津圍之潮內(nèi)。每一的施工伍步驟預(yù)中的圖誤差打控制郊水平租：斜拉鑰索張典拉索現(xiàn)力與伏理論非預(yù)報糟值的宇相對粘誤差胸應(yīng)控救制螞在2能%以屬內(nèi)；掛籃千定位慚標高堅與預(yù)皂報標濁高之輔差控糟制在裝1厘朗米以暮內(nèi)；斜拉妨索張擔(dān)拉完財后，百如梁快端測師點標驢高與蠶控制掛預(yù)報輸標翼高之獅差超貼過4念厘米形，需鐘研究找調(diào)整利方案半，確艘定索優(yōu)力調(diào)睜整措遵施。觀測晌變量叔為：丘標高羅、索飲力、拾塔頂窯水平宅位移許、主羅梁及細塔身由的局準部溫五度場鐵和應(yīng)貌力場聲；混曾凝土君徐變末系數(shù)材和彈胡性模拳量測糧試試構(gòu)驗；在懸吸臂澆常筑之農(nóng)前對廳掛籃增進行屑了現(xiàn)闖場預(yù)池壓試情驗?？刂票M措施勇：斜墓拉索帽的索落力及層梁段項的立乘模標祝高。測量外值和窯控制飛措施控制實施施工初期（0-3#節(jié)段）參數(shù)估計：自重集度、彈性模量、掛籃剛度調(diào)整預(yù)報值：每對斜拉索增加初始索力30噸施工程中期并（4-壓12錘#節(jié)段描）按預(yù)疤報值蛙進行網(wǎng)正常系施工施工載后期筐（12判#節(jié)段害以后蠻）參數(shù)污估計鵲：自曲重集卷度估屑計調(diào)整副預(yù)報邁值：亡斜拉窩索索展力初姓始值君調(diào)回規(guī)到設(shè)屢計值控制讓結(jié)果全橋啞按照餐預(yù)計佩的目士標合抽攏；全橋嬸的線妥形除糠少數(shù)壺節(jié)點諷外，呆所有帽節(jié)點判標高晶與設(shè)皇計線獄形的凳誤差慮均在4厘米哪以內(nèi)郊；除南標塔邊相跨13、14歷#索因況為邊秋跨和洞中跨購發(fā)生屋了冬不對依稱變草形，通在施咐工過鄙程中遵進行也了補羞張拉愛外，沃斜拉低索均公是在初節(jié)段馬施工我中張當(dāng)拉到俘位合攏夸后只翻對兩良根索放由于夜上下組游索飲力有已較大休差異匪進行丸了很豈小的株補張胞拉。2.要懸臂河拼裝呢混凝代土斜最拉橋施工母特點壇：主梁見每個笨節(jié)段嫩的定寒位標吐高受頑到預(yù)益制線妻形的循限制旗，只交能通欲過接兔縫間高的契今塊調(diào)捏節(jié)，喝余地缸很小漂，全部熔節(jié)段嫌的重斷量在逐拼裝饑前可悅以預(yù)練先獲懂得，沒有桶掛籃解變形鵝的影怖響。懸臂莊拼裝已混凝翠土斜叔拉橋旺控制攀對策由于艘定位壓標高陡可調(diào)穿余地魔較小畏，拼雷裝階布段的叢線形釀應(yīng)該郊作為氏控制監(jiān)的主組要依臉據(jù)，層如果愿標高奮到達漠設(shè)計瞧值時頌索力謀同時你達到振預(yù)計宏值，掉說明呀計算喜模型搭與實淘際結(jié)心構(gòu)是社吻合小的，果否則拒，說辭明兩變者之鎖間存昆在差瘋異，題必須崇對參化數(shù)進器行重雷新估局計。參數(shù)慕估計掉的對殊象主社要是溝主梁古的剛貼度及晌徐變之系數(shù)貸，在檔估計忘后重位新確雅定每舅階段琴的張蓋拉索工力。由于西沒有證掛籃串剛度鄭及節(jié)瓜段重襪量誤菊差，郵每節(jié)印段吊逗裝完冊成時牽，標款高誤蜓差較臉小，刑可以飼通過妹索力律調(diào)整界來糾泡正。3.轟大跨辟度鋼尤斜拉木橋施工封特點磚：主梁蠢的線租形在揚鋼梁齊預(yù)拼眉裝階追段已教經(jīng)完供全確桂定，盾現(xiàn)場疾拼裝疤時節(jié)弓段之烤間相壺對位俱置幾顯乎沒故有調(diào)腔整的拾余地唉，全部敲節(jié)段屢的重翅量在掙拼裝摩前可清以預(yù)腳先獲撥得，拼裝劉階段璃鋼梁倍剛度誼很小陵，索否力及忍荷載教對標楊高的掙影響誘非常陡明顯都，鋼梁道的抗禮拉、漲抗壓暗能力女均較泉強。大跨且度鋼儀斜拉雷橋控或制對難策在確止定施牽工控丟制目焰標時薄，一截般使雨用無仗應(yīng)力蕩狀態(tài)取法。由于臭梁段抖間相萬對位賞置不昂能調(diào)放整，傘某一蜘梁段估的誤煎差除妹影響板本節(jié)另段外鋪，誤年差的舞趨勢窩還將呈影響拉以后溝的梁鍋段，松因此房誠，拼產(chǎn)裝階都段的織線形豈是控感制的靈主要趴目標罵，必劫須在耗下一賄節(jié)段善拼裝議前通醬過斜晨拉索率索力夕的調(diào)藏整來善糾正婚已建愈成梁出段的上線形呆誤差帥，而揮將索鼻力控將制在別一定敗誤差牲范圍陪內(nèi)。大跨忙度鋼棗斜拉戚橋控誘制對駝策參數(shù)哄估計檔的對罵象對毯主要鍵是主麗梁的湖剛度廳，需環(huán)要通曾過參舊數(shù)估核計算景法來縮慧估計乓。在參紡數(shù)估眠計后移應(yīng)重遞新確御定每敵階段膝的張奧拉索闊力，挺如果替不進原行修蛙正，戒則在陳以后果每個恰階段幕施工該完成紋時索玩力與責(zé)標高偏均不跑能同第時達亭到控綢制目斧標，鮮從而傷每次榜均需獲要標升高調(diào)償整，福這將本大大撐增加灶施工滔調(diào)索草工作派量。由于瓦線形些的主柴要靠哭索力鞋調(diào)整蒸來保居證，團但是言索力草調(diào)整春必須賭在梁祥體強議度允蹦許的建范圍坦之內(nèi)挺，因慢此，攪必須脾分析熱索力抗誤差妙對主安梁應(yīng)寧力的眨影響屠，確鞠保施腥工應(yīng)廊力控樓制在飼允許仍范圍僑之內(nèi)慎。4.仿結(jié)合滋梁斜賴拉橋施工深特點理：主梁草的線譜形在壯鋼梁娃預(yù)拼旦裝階姻段已勞經(jīng)完裝全確初定，點現(xiàn)場典拼裝糖時節(jié)舌段之蔬間相篩對位規(guī)置幾瞧乎沒嚷有調(diào)戀整的疑余地游，全部犬節(jié)段機的重汁量在拌拼裝辛前可民以預(yù)塔先獲鵝得，拼裝符階段倍鋼梁孝剛度彩很小喚，索碌力及脾荷載拜對標臉高的樓影響點非常榮明顯搜，鋼梁拜的抗屋拉、另抗壓桂能力晉均較堡強。結(jié)合霜梁斜硬拉橋列控制侍對策在確劑定施倍工控竹制目防標時蜻，應(yīng)達充分倒利用撞鋼梁領(lǐng)的抗撤彎能墻力使遍混凝嘗土橋萌面板慨承擔(dān)逮較大銹壓應(yīng)待力。由于這梁段矩間相塘對位岸置不投能調(diào)捉整，鄙某一親梁段陵的誤痰差除爭影響瞇本節(jié)獄段外勇，誤旬差的兔趨勢粥還將疼影響攔以后賢的梁妨段，輛因此吐，拼搖裝階丹段的霧線形吼是控赴制的必主要織目標雁，必翅須在箱下一槐節(jié)段羅拼裝住前通催過斜潑拉索仔索力羨的調(diào)銜整來嘆糾正點已建駝成梁害段的嘆線形依誤差士，而遙將索佛力控剝制在椅一定紗誤差暈范圍映內(nèi)。結(jié)合饑梁斜阻拉橋爸控制體對策參數(shù)拾估計載的對號象對前主要博是主皆梁的昏剛度列，特赴別是序已安叫裝好寇橋面催板但型尚未泊形成匯結(jié)合漁梁的蘆梁段插，此稿時的嘗剛度劑實際霜上是回處于慈裸鋼組梁與童結(jié)合餓梁之啄間，槍需要帳通過域參數(shù)彩估計付算法脆來估青計。在參棄數(shù)估輛計后皂應(yīng)重卡新確冊定每蘋階段功的張悲拉索真力，貓如果勇不進招行修糟正，如則在否以后菠每個賴階段培施工芝完成怠時索幼力與粘標高慌均不善能同豎時達兵到控衫制目蘿標，趣從而俯每次紐奉均需驢要標責(zé)高調(diào)然整，典這將憶大大行增加巨施工饅調(diào)索龍工作靠量。由于館線形孤的主乎要靠傷索力桃調(diào)整仿來保返證，熊但是稀索力枯調(diào)整漁必須解在梁退體強樸度允悉許的普范圍撓之內(nèi)價，因泛此，不必須服分析宵索力哨誤差香對主材梁應(yīng)房誠力的嬌影響溪，確菌保施姐工應(yīng)標力控湊制在木允許覆范圍噴之內(nèi)澤。6.忽懸臂撈施工暑混凝勿土連孔續(xù)梁栗橋連續(xù)焰梁線王形控臉制與曾斜拉吩橋施賠工控尸制不趣同之侍處兩者遙的控恥制目芝標不盆完全阿相同?；炖ツ劣B續(xù)尚梁橋雖由于描在懸擴臂施白工階懲段是否靜定賊結(jié)構(gòu)偽，合間攏過鋼程中芳如不社施加倍額外崗的壓凳重，黑成橋掃后內(nèi)和力狀曠態(tài)一你般不淚會偏稿離設(shè)么計值悅很多吵，因忽此連老續(xù)梁存橋施涼工控視制的耳主要別目標粱是控密制主半梁的息線形跳。兩者貞實施奔控制銹的手橋段不震相同。對莫于混答凝土客連續(xù)勾梁橋援，已位施工謎梁段她上出捧現(xiàn)誤踐差時抵，只奪能通登過張鈔拉預(yù)靠備預(yù)巡壽應(yīng)力鵲束調(diào)竊整，遼而這滑一調(diào)勿整量隊是非班常有乖限的餅，因知此，汪一旦惡出現(xiàn)裹線形兼誤差賣，誤父差將蹄永遠存存在購，只事能通盒過立敵模標既高消贏除已貧施工早梁段權(quán)的殘棉余誤狼差，冷有時議調(diào)整割需經(jīng)稅過幾塊個梁嬸段才濕能完設(shè)成?；炷赐吝B沾續(xù)梁壘橋控團制對聰策參數(shù)糾估計碰及對鴿計算挽模型糊的修貨正特被別重棒要，周只有澤與實財際施俱工過記程相煮吻合攀的計螞算模喉型計擔(dān)算出蕉的預(yù)彼報標鼻高才學(xué)是可翻實現(xiàn)赴的，賓施工短結(jié)果畫的誤辮差才靠能減脾小。在進銀行施剝工模融擬計脖算時決必須冊充分汽考慮冬各種乞施工寶因素悼，特霜別要漆正確有計算若主梁腫的軸會線坐齡標，縮慧同時賄計算峽中要沾計入美豎曲暮線的終影響痕?；炷屯吝B壟續(xù)梁嬌橋控稠制對城策由于脊沒有巴高效苦的調(diào)哲整措四施，塞必須潤合理苗制定嶄施工灣步驟等，使瀉每個基步驟作的變賤形量堂減小伸，這玩樣即擦使某盒個施靠工步融驟產(chǎn)絨生誤揚差，伸該誤州差在柱總體接變形丈中所塊占比超例就香較小妨?；炷客吝B驕續(xù)梁油橋注振意事梁項必須測在施筒工前嬌制定蠅好全另橋得求的施淚工方慨案，柳在執(zhí)經(jīng)行過企程中頁不能受隨意讀改變施工高控制抵只能板控制賣總體騙線形乎，局堤部線饑形取臨決于傷掛籃優(yōu)的施許工誤將差必須揭對已張經(jīng)建芹好的呼梁段賠進行耀全程墨測量誕才能圖保證雨參數(shù)席估計炊的準役確性7.蹦組合宴體系嚼拱橋糞控制火特點在施霧工過個程中盛循環(huán)耐性的細工序想相當(dāng)祝少，兔且對勻已施紙工結(jié)迫構(gòu)進泊行調(diào)橋整的萄措施如不多尚，只罰能采蜻用開小環(huán)控云制。施工曾前對削施工位