双联体独塔斜拉桥施工控制技术研究
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摘要
本文在总结国内外斜拉桥施工控制技术的基础上，以青岛丹山斜拉桥为工程背景，就双联体独塔斜拉桥施工控制问题，有针对性的展开研究。结合丹山桥的结构特点，通过对斜拉桥施工控制及结构计算方法的探讨，提出了有效的施工控制系统，实现了对实桥施工数据和技术信息的采集；通过分析理论计算与实际施工状态的差异，确定了以卡尔曼滤波法作为施工参数识别与调整的自适应施工控制方法；通过正装迭代法确定其合理施工状态，并考虑混凝土的徐变效应，提出了合理的预留拱度和索力调整方案。
本文研究证明自适应施工控制是目前较好的斜拉桥施工控制方法，卡尔曼滤波法能够对斜拉桥的施工过程进行有效的预测控制。通过青岛丹山斜拉桥的成功运用，表明本文提出的监测和监控方法是切实可行的，取得了良好的控制效果。
Based on summing up construction controlling technology of cable-stayed bridges of home and abroad, taking QingDao DanShan cable-stayed bridge as project background, this paper has a particular study to the construction controlling for the twin-united body one pylon cable-stayed bridge. Combining with the performances of DanShan bridge, discussing the methods on the construction controlling and calculation of cable-stayed bridge, this paper raises an efficient construction controlling system, and realizes collecting construction data of the real bridge and technical information. By analyzing on the difference of theoretical calculation and real construction state, the author determines to take self-adapting construction controlling method which uses Kalman filter method to identify and adjust construction parameters. By getting rational construction state from forward iteration method, this paper, taking concrete creep effect in consideration, raises a rational scheme to pre-remain deformation and adjust cable force.
The paper verifies that the self-adapting construction controlling is a good method among the existing ones of the cable-stayed, and that Kalman filter method can forecast the cable-stayed construction proceed efficiently. The successful application to the QingDao DanShan cable-stayed bridge verifies that the monitoring and controlling method raised in this paper is practicable and get good controlling effect.
本文研究证明自适应施工控制是目前较好的斜拉桥施工控制方法，卡尔曼滤波法能够对斜拉桥的施工过程进行有效的预测控制。通过青岛丹山斜拉桥的成功运用，表明本文提出的监测和监控方法是切实可行的，取得了良好的控制效果。
Based on summing up construction controlling technology of cable-stayed bridges of home and abroad, taking QingDao DanShan cable-stayed bridge as project background, this paper has a particular study to the construction controlling for the twin-united body one pylon cable-stayed bridge. Combining with the performances of DanShan bridge, discussing the methods on the construction controlling and calculation of cable-stayed bridge, this paper raises an efficient construction controlling system, and realizes collecting construction data of the real bridge and technical information. By analyzing on the difference of theoretical calculation and real construction state, the author determines to take self-adapting construction controlling method which uses Kalman filter method to identify and adjust construction parameters. By getting rational construction state from forward iteration method, this paper, taking concrete creep effect in consideration, raises a rational scheme to pre-remain deformation and adjust cable force.
The paper verifies that the self-adapting construction controlling is a good method among the existing ones of the cable-stayed, and that Kalman filter method can forecast the cable-stayed construction proceed efficiently. The successful application to the QingDao DanShan cable-stayed bridge verifies that the monitoring and controlling method raised in this paper is practicable and get good controlling effect.
引文
1．中华人民共和国交通部部标准．公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)．北京：人民交通出版社，2000．
2．钟秋海、付梦卯．现代控制理论与应用．北京：机械工业出版社，1997．1
3．吴广玉、范钦义．系统辨别与自适应控制．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997．3
4．林元培．斜拉桥．北京：人民交通出版社，1995．6
5．华孝良、徐光辉．桥梁结构非线性分析．北京：人民交通出版社，1997．6
6．交通部公路科学研究所、广东省公路工程总公司、重庆交通学院．虎门悬索桥关键技术研究报告，1998
7．刘建勋．三滩黄河大桥施工监控技术研究．长安大学硕士学位论文，2000．12
8．周念先、杨共树等编．预应力混凝土斜张桥．北京：人民交通出版社，1989
9．尼尔斯丁、吉姆辛．缆索承重桥梁构思与设计．姚玲森、林长川译．北京：人民交通出版社，1992年
10．铁道部大桥工程局桥梁科学研究所编．斜拉桥．北京：科学技术文献出版社，1992
11．徐君兰．大跨度桥梁施工控制．北京：人民交通出版社，2000．8
12. M. S. Troitsky. Cable-Stayed Bridges Theory and Design. Grosby Lockwood Staples, London, 1977
13．严国敏．现代斜拉桥．成都：西南交通大学出版社，1995
14．文武松、王邦楣．斜拉桥施工阶段监测监控的内容和方法．桥梁建设，1999．4
15．钟万勰、刘元芳、纪峥．斜拉桥施工中的张拉控制和索力调整．土木工程学报，1992．No．3
16. Wada, k.et al. Construction of The Yokohama Bay Bridge
Superstructure" IABSE Proc, IABSE, Vol.p-92/85,1988
17．马骠．南浦大桥安装施工控制．1994年斜拉索国际学术讨论会论文集．上海
18．林亚凡编译．东神户大桥上部结构施工及架设精度控制．国外桥梁，1994．No．1
19．陈德伟、郑信光、巩海帆．混凝土斜拉桥施工控制．土木工程学报，1993．No．1
20．陈德伟、郑信光、巩海帆．独塔斜拉桥(广东三水桥)的施工控制．同同济大学学报，1997．No．1
21．程翔云．桥梁理论与计算．北京：人民交通出版社，1990
22．邓聚龙．灰色控制系统．武汉：华中工学院出版社，1985
23．吉中仁．斜拉桥的索力调整计算．桥梁建设，1993．No．1
24．林元培．卡尔曼滤波法在斜拉桥施工中的应用．土木工程学报，1993．No．3
25．李志文．桥梁结构优化设计基础．人民交通出版社，1982
26．楼庄鸿．大跨径斜拉桥的发展趋势．中南公路工程，1991(3)
27．颜东煌、文钰、刘光栋、易伟建．斜拉桥的施工最优控制．国外公路，1999．No．3
28．范立础．桥梁工程(下册)．北京：人民交通出版社，1998
29．姚玲森．桥梁工程．北京：人民交通出版社，1985
30．同济大学桥梁教研室．《桥梁结构试验》，1990
31．岳建学等．《2×160米独塔斜拉桥的工程控制》．全国桥梁结构学术大会论文集，1994
32．颜东煌、崔冰等．《铜陵长江公路大桥施工控制中的仿真计算》．全国桥梁学会学术论文集，1995
33. M.C.Tang. Analysis of Cable-Stayed Girder Bridge, ASCE.J.Struet Div, V97, NSTS, May, 1971
34. N. Fujisawa. Cable Adjustment in the Erection of Cable-Stayed Bridges. Bridge and Fundation, Vol. 18,No. 10,1984
35. Torilk, Ikeda K. Study of the Optinum Design Methode for Cable
Stayed Bridge. International Conference on Cable-stayed Bridge, Bevnkok, Nov. 1987
36. W.Pododlny. Construction and Design of Cable-stayed Bridge, John Weley and SONS, 1976
37. Bernard Houriet、Walmar Isler、Pierre Moia. Cable-stayed Bridge . Thomas Teltord House, London, 1988
38. Hoshiya, M., and Suth, A(1993) . Kalman Filter Finite Element Method 3n Identification. J. Engrg. Mech, ASCE, 119(2)
39．Hitoshi，F等．应用模糊数学进行斜拉桥索力调整．1994年斜拉桥国际学术讨论会论文集．上海
40．陈德伟：斜拉桥的非线性分析及工程控制．同济大学博士学位论文，1990
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