大跨度斜拉桥施工监测监控体系研究
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摘要
本文以荆州长江公路大桥主跨500米的混凝土斜拉桥施工为应用背景，通过分析目前国内外大跨度混凝土斜拉桥施工控制现状，结合该桥施工实践，运用平面杆系有限元计算理论对大桥250个工艺进行正装计算，采用先进测试设备和仪器，利用计算机快速分析处理技术对现场监测系统收集的数据进行误差分析，系用卡尔曼滤波法、最小二乘法和灰色理论GM(1，1)进行结构真实状态的识别和后期预测，通过科学高效的监控管理机制的运行和监控实践，探索并建立了一套适合于大跨度混凝土斜拉桥的施工监测监控体系。
论文详实地介绍了大跨度混凝土斜拉桥施工监测监控的关键项目与指标、测试仪器、测点布设、测试方法与过程(与施工工艺密切联系)、数据收集与数据处理、误差分析与调整方法、监控精度与控制原则、监控运行机制管理方法、监测监控记录表格以及荆州长江公路大桥北汊通航孔桥施工控制的成果与结论。通过课题研究与实桥运用，荆州长江公路大桥斜拉桥施工过程各状态和成桥恒载状态下，斜拉索索力、主梁线形、主梁关键截面应变、索塔塔顶水平偏位等关键项目的施工控制结果均满足设计期望值的要求，满足桥梁施工范围的要求，大桥主梁线形流畅，斜拉索、主梁和索塔三大体系的受力状态合理，桥梁结构安全可靠，大桥的监测监控取得了圆满成功，并为该桥营运阶段的长期监测监控奠定了良好的基础。本课题研究与实桥应用，对大跨度斜拉桥施工监测监控做出了有益的探索，取得了较好的社会经济效益。
This paper has studied and set up a supervision and control system based on the backing item of Jinzhou Yangtze River Bridge with main span of 500m, by analyzing the development of construction control of cable-stayed bridges in china and abroad, foreword calculation of 250 work cases of plane bar FEM, adoption of advanced equipment and devices, quick analysis of gathered data research of karemen filtering method, least square and gray model GM (1,1) into the identification of the real state and precuts and effective manage mechanism.
It has also pounded the keys, devices, disposition of surveyed spots, measure method and procedures, data gathering and process (relation with construction workmanship) , error analysis and adjustment, control precision and rules, mechanism and method of control, tables of records, results and discussion. After completion, the Bridge has good behaviors in dead loads state, cable forces, shape style of main beam, stress and strain of concerned sections, displacements of the tower top, which assure the reasonable state of cables, main girder and towers, and safe under running, demonstrate supervision. The Studies of this paper is a beneficial porker to the cable-stayed bridges with long span, which will bring about a good social or economic benefit.
论文详实地介绍了大跨度混凝土斜拉桥施工监测监控的关键项目与指标、测试仪器、测点布设、测试方法与过程(与施工工艺密切联系)、数据收集与数据处理、误差分析与调整方法、监控精度与控制原则、监控运行机制管理方法、监测监控记录表格以及荆州长江公路大桥北汊通航孔桥施工控制的成果与结论。通过课题研究与实桥运用，荆州长江公路大桥斜拉桥施工过程各状态和成桥恒载状态下，斜拉索索力、主梁线形、主梁关键截面应变、索塔塔顶水平偏位等关键项目的施工控制结果均满足设计期望值的要求，满足桥梁施工范围的要求，大桥主梁线形流畅，斜拉索、主梁和索塔三大体系的受力状态合理，桥梁结构安全可靠，大桥的监测监控取得了圆满成功，并为该桥营运阶段的长期监测监控奠定了良好的基础。本课题研究与实桥应用，对大跨度斜拉桥施工监测监控做出了有益的探索，取得了较好的社会经济效益。
This paper has studied and set up a supervision and control system based on the backing item of Jinzhou Yangtze River Bridge with main span of 500m, by analyzing the development of construction control of cable-stayed bridges in china and abroad, foreword calculation of 250 work cases of plane bar FEM, adoption of advanced equipment and devices, quick analysis of gathered data research of karemen filtering method, least square and gray model GM (1,1) into the identification of the real state and precuts and effective manage mechanism.
It has also pounded the keys, devices, disposition of surveyed spots, measure method and procedures, data gathering and process (relation with construction workmanship) , error analysis and adjustment, control precision and rules, mechanism and method of control, tables of records, results and discussion. After completion, the Bridge has good behaviors in dead loads state, cable forces, shape style of main beam, stress and strain of concerned sections, displacements of the tower top, which assure the reasonable state of cables, main girder and towers, and safe under running, demonstrate supervision. The Studies of this paper is a beneficial porker to the cable-stayed bridges with long span, which will bring about a good social or economic benefit.
引文
[1] 严国敏，劳远昌．现代斜面拉桥．成都：西南交通大学出版社，1996．
[2] 林元培．斜拉桥．北京：人民交通出版社，1997．
[3] 王文涛．斜拉桥换索工程．北京：人民交通出版社，1997．
[4] 曾宪武，王永珩．桥梁建设的回顾和展望．中国公路学会桥梁和结构工程学会 2001年桥梁学术讨论会论文集．北京：人民交通出版社，2001年10月，1-20．
[5] 徐君兰，项海帆．大跨度桥梁施工控制．北京：人民交通出版社，2000．
[6] 李国平，刘健，大跨连续梁桥线形最优施工控制的理论与方法．汽车公路，1992(2)．
[7] 楼庄鸿．国内外大跨径桥梁的现状和发展趋势．中南公路工程，1994(1)．
[8] 杨高中等．连续刚构桥在我国的应用与发展．公路，1998(6)-(7)．
[9] 张永水．大跨度预应力砼连续刚构桥施工误差调整的Kalman滤波法．重庆交通学院学校．2000，19(3)：13～15。
[10] 宋云祥，王林，张文达等．武汉军山长江公路大桥施工控制．中国公路学会桥梁和结构工程学会2000年桥梁学术讨论会论文集．北京：人民交通出版社，2000年10月，272～280．
[11] 武汉市江汉四桥工程建设指挥部，湖北省交通规划设计院，湖南大学等．武汉市江汉四桥工程施工过程控制和监测关键技术研究(课题研究报告)．武汉，1999年12月，12-22．
[12] 何雨微．荆州长江公路大桥钻孔灌注桩施工技术研究．交通科技，2002．191(2)：27～29．
[13] 谢华鸾，何雨微．荆州长江公路大桥31号主塔砼设计与施工．中南公路工程，2002．27(2)：56～58．
[14] 何雨微，陈光新．荆州长江公路大桥31号索塔施工技术．中南公路工程，2002．27(2)：53～55．
[15] 范立础．桥梁工程．人民交通出版社，1993．
[16] 肖汝成．确定大跨径桥梁结构合理设计状态的理论与方法研究．同济大学博士学位论文．
[17] 杜国华，姜林．斜拉桥的合理索力及其施工张拉力．桥梁建设，1989(3)．
[18] 宁平华，张靖等．广州市珠江大桥主桥斜拉桥合理斜拉索力设计．中国土木工程学桥梁年会论文集，1996．
[19] 陆揪，徐有亮．斜拉桥最优索力的探讨．中国公路学报，1989．
[20] TorilK, Ikeda K, study of the optimum Design Methodd for cable Stayed Bridge,International Conference on Cable-Stayed Bredge, Bangkok, Nor. 1987.
[21] 叶可明主编．南浦大施工技术．上海：上海交通大学出版社，1992．
[22] 吴栋材，谢建纲．大型斜拉桥施工测量．北京：测绘出版社，1996．
[23] 王社优，黄勇．斜拉桥施工控制中的温度影响．中国公路学会桥梁和结构工程学会论文集，1995．
[24] 刘正光，麦惠培．青马大桥的初步监测结果．中国土木工程学会桥梁及结构工程学会论文集，1998．
[25] 石雪飞．自适应控制思路在斜拉桥施工控制中的应用．中国土木工程学会桥梁及结构工程学会论文集，1998．
[26] 杨进，万田保．悬索桥施工控制及静力分析之实践．中国铁道学会桥梁工程委员会学术交流论文集，1997．
[27] 闻新等编著。MATLAB神经网络应用设计．北京：科学出版社，2000．
[28] 焦李陈．神经网络系统理论．西安：西安电子科技大学出版社，1990．
[2] 林元培．斜拉桥．北京：人民交通出版社，1997．
[3] 王文涛．斜拉桥换索工程．北京：人民交通出版社，1997．
[4] 曾宪武，王永珩．桥梁建设的回顾和展望．中国公路学会桥梁和结构工程学会 2001年桥梁学术讨论会论文集．北京：人民交通出版社，2001年10月，1-20．
[5] 徐君兰，项海帆．大跨度桥梁施工控制．北京：人民交通出版社，2000．
[6] 李国平，刘健，大跨连续梁桥线形最优施工控制的理论与方法．汽车公路，1992(2)．
[7] 楼庄鸿．国内外大跨径桥梁的现状和发展趋势．中南公路工程，1994(1)．
[8] 杨高中等．连续刚构桥在我国的应用与发展．公路，1998(6)-(7)．
[9] 张永水．大跨度预应力砼连续刚构桥施工误差调整的Kalman滤波法．重庆交通学院学校．2000，19(3)：13～15。
[10] 宋云祥，王林，张文达等．武汉军山长江公路大桥施工控制．中国公路学会桥梁和结构工程学会2000年桥梁学术讨论会论文集．北京：人民交通出版社，2000年10月，272～280．
[11] 武汉市江汉四桥工程建设指挥部，湖北省交通规划设计院，湖南大学等．武汉市江汉四桥工程施工过程控制和监测关键技术研究(课题研究报告)．武汉，1999年12月，12-22．
[12] 何雨微．荆州长江公路大桥钻孔灌注桩施工技术研究．交通科技，2002．191(2)：27～29．
[13] 谢华鸾，何雨微．荆州长江公路大桥31号主塔砼设计与施工．中南公路工程，2002．27(2)：56～58．
[14] 何雨微，陈光新．荆州长江公路大桥31号索塔施工技术．中南公路工程，2002．27(2)：53～55．
[15] 范立础．桥梁工程．人民交通出版社，1993．
[16] 肖汝成．确定大跨径桥梁结构合理设计状态的理论与方法研究．同济大学博士学位论文．
[17] 杜国华，姜林．斜拉桥的合理索力及其施工张拉力．桥梁建设，1989(3)．
[18] 宁平华，张靖等．广州市珠江大桥主桥斜拉桥合理斜拉索力设计．中国土木工程学桥梁年会论文集，1996．
[19] 陆揪，徐有亮．斜拉桥最优索力的探讨．中国公路学报，1989．
[20] TorilK, Ikeda K, study of the optimum Design Methodd for cable Stayed Bridge,International Conference on Cable-Stayed Bredge, Bangkok, Nor. 1987.
[21] 叶可明主编．南浦大施工技术．上海：上海交通大学出版社，1992．
[22] 吴栋材，谢建纲．大型斜拉桥施工测量．北京：测绘出版社，1996．
[23] 王社优，黄勇．斜拉桥施工控制中的温度影响．中国公路学会桥梁和结构工程学会论文集，1995．
[24] 刘正光，麦惠培．青马大桥的初步监测结果．中国土木工程学会桥梁及结构工程学会论文集，1998．
[25] 石雪飞．自适应控制思路在斜拉桥施工控制中的应用．中国土木工程学会桥梁及结构工程学会论文集，1998．
[26] 杨进，万田保．悬索桥施工控制及静力分析之实践．中国铁道学会桥梁工程委员会学术交流论文集，1997．
[27] 闻新等编著。MATLAB神经网络应用设计．北京：科学出版社，2000．
[28] 焦李陈．神经网络系统理论．西安：西安电子科技大学出版社，1990．