大跨度钢箱梁斜拉桥施工控制中的误差分析
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摘要
苏通长江大桥主桥是跨径为1088m双塔双索面钢箱梁斜拉桥,是目前世界上在建的跨度最大的斜拉桥。该论文以苏通长江大桥主桥为工程背景,研究其施工过程中误差的来源及产生的原因。
由于目前对大跨度钢箱梁斜拉桥参数对整个施工过程和成桥状态的影响研究较少,所以该论文对大跨度斜拉桥施工过程中的误差特性和来源进行研究,并采用敏感度分析方法,就主梁自重、拉索刚度等结构参数对结构在施工过程和成桥状态的影响进行分析,找出了对结构状态影响较大的主要参数。
针对能显著影响桥梁结构的计算参数,探索了运用神经网络技术进行参数识别的方法。论文探讨了神经网络方法在斜拉桥施工控制中应用的可能性。并利用非线性有限元软件NLABS对苏通大桥进行计算,得到了神经网络训练和测试的样本。建立了以BP神经网络为基础的斜拉桥施工控制参数识别模型,采用MATLAB程序设计语言编制了参数识别程序。最后,将识别结果与待识别参数的真实值比较,验证了BP神经网络在斜拉桥施工控制中应用的可行性。
The main bridge of Sutong Yangtze River Bridge under construction is a cable-stayed bridge with steel box girder of double pylons and cable planes with main span of 1088m, which will be the longest span cable-stayed bridge in the world after completion. In this thesis, taking the construction control of Sutong Yangtze River Bridge as the project background, the sources and reasons of the errors of the construction of Sutong Yangtze River Bridge are studied.
Because the study of the influence of parameters on whole construction course and completed bridge state of long-span cable-stayed bridges with steel box girder is lack, the characteristics and the reasons of the errors are investigated in the thesis. Then based on sensitive analysis of parameters, the effects on the structure in construction course and completed bridge state of dead-weight of the bridge girder、rigidity of stay cable and so on are studied. At last, the key parameters are determined.
With regard to parameters that may remarkably affect the computed results of the bridge structure, the method of parameter identification based on neural network technology is put forward. The possibility of the application of the neural network method in the construction control of cable-stayed bridge is explored. By analyzing the Sutong Yangtze River Bridge using the nonlinear analysis system-NLABS, samples are obtained. Based on BP nerval network, a parameter identification model of construction control is established. A parameter identification program is designed by using MATLAB programming language. At last, the application is verified feasible in the construction control of cable-stayed bridge by comparing its result with the real value of parameters which are identified.
由于目前对大跨度钢箱梁斜拉桥参数对整个施工过程和成桥状态的影响研究较少,所以该论文对大跨度斜拉桥施工过程中的误差特性和来源进行研究,并采用敏感度分析方法,就主梁自重、拉索刚度等结构参数对结构在施工过程和成桥状态的影响进行分析,找出了对结构状态影响较大的主要参数。
针对能显著影响桥梁结构的计算参数,探索了运用神经网络技术进行参数识别的方法。论文探讨了神经网络方法在斜拉桥施工控制中应用的可能性。并利用非线性有限元软件NLABS对苏通大桥进行计算,得到了神经网络训练和测试的样本。建立了以BP神经网络为基础的斜拉桥施工控制参数识别模型,采用MATLAB程序设计语言编制了参数识别程序。最后,将识别结果与待识别参数的真实值比较,验证了BP神经网络在斜拉桥施工控制中应用的可行性。
The main bridge of Sutong Yangtze River Bridge under construction is a cable-stayed bridge with steel box girder of double pylons and cable planes with main span of 1088m, which will be the longest span cable-stayed bridge in the world after completion. In this thesis, taking the construction control of Sutong Yangtze River Bridge as the project background, the sources and reasons of the errors of the construction of Sutong Yangtze River Bridge are studied.
Because the study of the influence of parameters on whole construction course and completed bridge state of long-span cable-stayed bridges with steel box girder is lack, the characteristics and the reasons of the errors are investigated in the thesis. Then based on sensitive analysis of parameters, the effects on the structure in construction course and completed bridge state of dead-weight of the bridge girder、rigidity of stay cable and so on are studied. At last, the key parameters are determined.
With regard to parameters that may remarkably affect the computed results of the bridge structure, the method of parameter identification based on neural network technology is put forward. The possibility of the application of the neural network method in the construction control of cable-stayed bridge is explored. By analyzing the Sutong Yangtze River Bridge using the nonlinear analysis system-NLABS, samples are obtained. Based on BP nerval network, a parameter identification model of construction control is established. A parameter identification program is designed by using MATLAB programming language. At last, the application is verified feasible in the construction control of cable-stayed bridge by comparing its result with the real value of parameters which are identified.
引文
[1]范立础主编.桥梁工程(上、下册).北京:人民交通出版社,2001.
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[7]向中富.桥梁施工控制技术.北京:人民交通出版社,2001.
[8]徐君兰主编.大跨度桥梁施工控制.北京:人民交通出版社,2000.5.
[9]苏通长江公路大桥主梁施工控制结构计算非线性分析报告.成都:西南交通大学,2005.12
[10]苏通大桥参数敏感性分析报告(第一版).成都:西南交通大学,2005.
[11]苏通长江大桥主桥斜拉桥施工控制大纲.成都:西南交通大学,2005.
[12]苏通长江大桥C3标总体施工控制方案.成都:西南交通大学,2005.
[13]悬拼标准梁段安装手册.成都:西南交通大学,2005.
[14]沈洋.公和斜拉桥施工控制[D].大连:大连理工大学.2002年.
[15]何颖文.长沙洪山大桥施工控制与参数分析.长沙:长沙理工大学.2005.
[16]张劲文.斜拉桥施土控制中的参数识别.广东公路交通.2002.
[17]韩富庆,胡可.安庆长江公路长江大桥主桥施土控制仿真计算.安徽建筑工业学报.2002
[18]王勇.丰都长江大桥施土方法及新技术研究.西南交通大学硕士学位论文.2002.5
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