連續(xù)梁橋施工控制及零號塊空間應(yīng)力分析.pdf

1、隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展，結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異且成本相對低廉的連續(xù)梁橋?qū)⒃谖覈磥淼墓贰㈣F路建設(shè)中扮演更加重要的角色。懸臂澆筑法是我國連續(xù)梁橋的主要施工方法，但采用懸臂澆筑法施工的連續(xù)梁橋要經(jīng)歷一個漫長復(fù)雜的施工過程，成橋后的質(zhì)量與線形依賴于良好的施工控制。目前我國在進行連續(xù)梁橋線形控制時，通常只采用一種狀態(tài)預(yù)測方法，缺乏將兩種狀態(tài)預(yù)測方法結(jié)合起來應(yīng)用的嘗試;在進行連續(xù)梁橋應(yīng)力控制時，通常將梁單元模型的計算結(jié)果作為應(yīng)力控制的依據(jù)，這種方法往

2、往不能真實反映應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜的零號塊。因此，有必要加強對連續(xù)梁橋施工控制的研究。
　　本文以合安高鐵某連續(xù)梁橋為工程依托，對連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工控制中的關(guān)鍵問題進行研究。采用Midas/Civil軟件對連續(xù)梁橋懸臂澆筑的施工過程進行模擬，并將模擬得到的結(jié)果應(yīng)用于連續(xù)梁橋的施工控制。建立灰色GM(1，1)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、并聯(lián)型灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對連續(xù)梁橋懸臂施工過程中混凝土澆筑后的變形值進行預(yù)測和調(diào)整，分析三個模型預(yù)測結(jié)果的有效

3、性。采用Midas/FEA軟件對連續(xù)梁橋應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜的零號塊建立實體單元模型，得到了零號塊在五種不利工況下的應(yīng)力分布狀態(tài)，并將零號塊實體單元模型的計算結(jié)果和梁單元模型的計算結(jié)果進行對比。本文主要研究結(jié)論如下:
　　(1)驗證了灰色GM(1，1)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、并聯(lián)型灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在連續(xù)梁橋線形控制中的可行性，三種模型都能對連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工過程中混凝土澆筑后的變形值進行較好的預(yù)測和調(diào)整。
　　(2)將灰色GM(1

4、，1)模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、并聯(lián)型灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測結(jié)果進行對比，結(jié)果表明并聯(lián)型灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測結(jié)果的平均相對誤差、最大相對誤差和均方根誤差最小，說明了并聯(lián)型灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在連續(xù)梁橋線形控制應(yīng)用上的優(yōu)越性。
　　(3)通過對零號塊建立實體單元模型，得到了零號塊在最大懸臂狀態(tài)、成橋狀態(tài)、最不利彎矩狀態(tài)、最不利軸力狀態(tài)以及最不利剪力狀態(tài)下的應(yīng)力分布情況，結(jié)果表明零號塊在五種工況下整體都處于受壓狀態(tài)，應(yīng)力狀態(tài)合理，但在橫隔板

5、、底板進入洞、頂板移動荷載加載區(qū)域上出現(xiàn)了較大的主拉應(yīng)力，有局部開裂的風(fēng)險，在今后的設(shè)計和施工控制中應(yīng)當(dāng)對這些部位加以注意。
　　(4)和零號塊梁單元模型計算結(jié)果相比，零號塊實體單元模型的計算結(jié)果和現(xiàn)場應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果更接近，說明零號塊實體單元模型能夠更加準(zhǔn)確的描述零號塊的實際應(yīng)力狀態(tài)。在對連續(xù)梁橋零號塊進行應(yīng)力控制時，采用實體單元建模方法會取得更好的效果。
　　本文研究成果為狀態(tài)預(yù)測法在連續(xù)梁橋線形控制上的應(yīng)用提供了新的思路，