大跨度斜拉桥钢主梁悬拼线形施工控制-桥梁与隧道工程专业论文.docx

Construction Control of the Cantilever Erection Line-style of the Steel Main Beam of Long-span Cable-stayed Bridge A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate：Song Yazhou Supervisor：Prof. Liu Laijun Chang’an University, Xi’an, China 摘 要 本论文以福州市三环路淮安大桥为工程实例，结合设计要求和现场实际情况，针对 施工控制系统的建立、钢主梁悬拼标高的计算、钢箱梁的局部变形对主梁线形的影响以 及施工中参数的识别和预测进行了研究。 首先，对淮安大桥施工控制的原则、主桥监控内容以及控制系统的运行方式进行了 研究，建立了基于参数识别和调整的自适应控制系统。 其次，通过算例研究了计算主梁拼装标高的两种计算方法，零初始位移法和切线位 移法，以及两者之间的关系；切线位移法能够保证梁段间转角的协调，零初始位移法能 保证梁段安装时获得正确的预拱度；结合本工程实例，运用考虑切线位移的有限元软件 MIDAS 得到淮安大桥钢主梁的制造线形和各节段的拼装标高。 再次，基于杆系单元计算的施工过程模拟分析方法并未考虑钢箱梁横向变形对主梁 线形的影响，并且影响钢箱梁局部变形的因素众多。本论文运用有限元软件 MIDAS 和 ANSYS，对钢箱梁结构在载荷和温度效应作用下的局部变形进行了研究，近似得出了局 部变形对主梁线形和拉索索力的影响。 最后,对影响主梁线形的参数偏差进行了敏感性研究。通过施工过程中的实测值， 应用最小二乘法对结构参数进行识别，将修正后的参数反馈到计算模型中去，并检验修 正后理论值与实测值的误差；应用灰色理论，根据已成梁段的实测值，对后续梁段的发 展趋势进行预测，并检验预测值与实测值的偏差，从而对后续梁段的拉索张拉力和线形 进行控制。 在论文最后对本文的研究成果做了简单的总结，为斜拉桥施工中主梁线形的控制提 供一定的参考，并指出了尚需要进一步解决的问题。 关键词：斜拉桥，制造线形，安装线形，温度梯度，参数识别 I Abstract In this Paper, the author takes Huaian bridge located in the third ring road of Fuzhou City for examples, Combines with the design requirements and the actual situation, the study focuses on the establishment of construction control system, the Calculation of cantilever erection elevation of the steel main girder, the influence of the local deformation of the steel box girder upon the girder’s linear, and the identification and prediction of the parameters. First, the study focused on the principle of the construction control of Huaian bridge, monitor content of birdge, and Operation mode of Control system. Adaptive control system Based on the identification and adjustment of parameter was established. Secondly, the author studied the two methods of calculating assembled elevation of girder, zero initial displacement method and tangential displacement method, and the relationship between zero initial displacement method and tangential displacement method. Tangential displacement method can guarantee angular coordination of beam s