大跨预应力混凝土斜拉桥施工控制及索塔温度效应分析
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摘要
近些年来，斜拉桥的建造技术在我国取得了长足发展，因此，对大跨径斜拉桥施工控制的研究就愈发显得迫切和重要。本文作者结合湖北省巴东长江大桥的工程实践，对这一关键问题进行了研究，将灰色预测控制系统运用在分段施工的大跨斜拉桥施工控制中。
本文详细的阐述了灰色预测控制系统的基本思路，技术路线、实施步骤以及实际应用情形。通过建立多个灰色GM(1，1)预测模型对决定系统行为特征的各主要状态变量的发展进行了预测。实践分析表明，采用GM(1，1)模型能对斜拉桥施工过程中诸如挂篮变形、拉索和浇梁段混凝土时的结构位移等极具随机性的变量给出较好的预测，可以对标高和索力进行双控，为大跨径斜拉桥施工这一复杂控制系统的建模找到了一条切实可行的途径。该系统是基于斜拉桥施工过程发展变化的预测的控制，是基于斜拉桥施工未来态势的超前控制，具有较高的精度，并且本系统所反映的控制思想，所提出的控制方法能适用于其他一切桥梁的施工控制，具有较广泛的适用性。通过在湖北省巴东长江公路大桥上的施工控制分析及实施结果，证明了该系统的有效性。
斜拉桥索塔造型丰富多彩，但就横截面形式而言，一般均采用矩形。巴东长江公路大桥创造性的采用D型截面索塔，其造型新颖、美观。本文将D型索塔截面与当今斜拉桥普遍采用的矩形截面的受温性能进行了比较，发现在日照温差影响下，两者均产生较大的拉应力，并且大小相当，建议设计索塔时应充分考虑温度应力的不利影响。
In recent years, the construction technology of cable-stayed bridge has obtained greatly development. So the research of long-span cable-stayed bridge's construction control technology is becoming more and more important. This paper is progressing the study about the critical technology on the practical project of Badong Yangzi River Bridge in Hubei province, and recommes the way how to put the Gray Predictive System into the application of long-span cable-stayed bridges' construction control.
This paper explains the Gray Predictive System including its basic theory, technique, application step and the practical application. The mainly state variables, which affect the system's behavior, can be predicted through the establishment of gray predictive model. It is shown that model GM (1,1) can predict many random variables better during the construction process of cable-stayed bridge, e.g. the carriage's deformation and the beams' deflection when concrete is casted. And this system can simultaneously achieve the objective of "double control "on both the bridge's configuration and cable tension. So we can find a feasible way to establish a series of models for the construction control of cable-stayed bridge. This system is not only based on the pattern of cable-stayed bridges' construction development, but also can predict the trend of the construction, and it is of preferable precision too, so the thought and the method of control in this paper can be widely used. It has been verified by the control result of the Hubei Badong Yangzi River Bridge.
The cable-stayed bridges' towers are various ,but the cross section type of the tower are mostly rectangle .The designer of Badong Bridge creatively used the D type shape section for the tower cross section ,which is novel and beautiful . In this paper ,we will compare the" D" type section tower to the visual rectangle section tower on their different effect of temperature. Through finite element analysis ,we indicate that the tension stress is occurred in both of these two type cross sections due to the temperature variability of sunlight .In this paper ,we advises that the designer should consider adequate temperature stress.
本文详细的阐述了灰色预测控制系统的基本思路，技术路线、实施步骤以及实际应用情形。通过建立多个灰色GM(1，1)预测模型对决定系统行为特征的各主要状态变量的发展进行了预测。实践分析表明，采用GM(1，1)模型能对斜拉桥施工过程中诸如挂篮变形、拉索和浇梁段混凝土时的结构位移等极具随机性的变量给出较好的预测，可以对标高和索力进行双控，为大跨径斜拉桥施工这一复杂控制系统的建模找到了一条切实可行的途径。该系统是基于斜拉桥施工过程发展变化的预测的控制，是基于斜拉桥施工未来态势的超前控制，具有较高的精度，并且本系统所反映的控制思想，所提出的控制方法能适用于其他一切桥梁的施工控制，具有较广泛的适用性。通过在湖北省巴东长江公路大桥上的施工控制分析及实施结果，证明了该系统的有效性。
斜拉桥索塔造型丰富多彩，但就横截面形式而言，一般均采用矩形。巴东长江公路大桥创造性的采用D型截面索塔，其造型新颖、美观。本文将D型索塔截面与当今斜拉桥普遍采用的矩形截面的受温性能进行了比较，发现在日照温差影响下，两者均产生较大的拉应力，并且大小相当，建议设计索塔时应充分考虑温度应力的不利影响。
In recent years, the construction technology of cable-stayed bridge has obtained greatly development. So the research of long-span cable-stayed bridge's construction control technology is becoming more and more important. This paper is progressing the study about the critical technology on the practical project of Badong Yangzi River Bridge in Hubei province, and recommes the way how to put the Gray Predictive System into the application of long-span cable-stayed bridges' construction control.
This paper explains the Gray Predictive System including its basic theory, technique, application step and the practical application. The mainly state variables, which affect the system's behavior, can be predicted through the establishment of gray predictive model. It is shown that model GM (1,1) can predict many random variables better during the construction process of cable-stayed bridge, e.g. the carriage's deformation and the beams' deflection when concrete is casted. And this system can simultaneously achieve the objective of "double control "on both the bridge's configuration and cable tension. So we can find a feasible way to establish a series of models for the construction control of cable-stayed bridge. This system is not only based on the pattern of cable-stayed bridges' construction development, but also can predict the trend of the construction, and it is of preferable precision too, so the thought and the method of control in this paper can be widely used. It has been verified by the control result of the Hubei Badong Yangzi River Bridge.
The cable-stayed bridges' towers are various ,but the cross section type of the tower are mostly rectangle .The designer of Badong Bridge creatively used the D type shape section for the tower cross section ,which is novel and beautiful . In this paper ,we will compare the" D" type section tower to the visual rectangle section tower on their different effect of temperature. Through finite element analysis ,we indicate that the tension stress is occurred in both of these two type cross sections due to the temperature variability of sunlight .In this paper ,we advises that the designer should consider adequate temperature stress.
引文
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