混凝土斜拉橋仿真計算與施工控制.pdf

1、斜拉橋施工過程仿真計算是實施施工控制的基礎，本文以湖北省恩施洲施州大橋為工程背景，應用結構仿真技術和施工控制理論，對PC斜拉橋施工仿真與控制進行了研究。 首先，本文應用控制論的方法對目前的PC斜拉橋施工控制方法進行分類研究，尋求合理的控制思路；通過對斜拉橋施工過程仿真計算理論的分析研究，提出了一種適用于中小跨徑混凝土斜拉橋索力計算的“二階段法”。該方法省去了中間的倒裝過程，計算速度快，用時少，利用該方法可以兩步到位求出合理成橋與

2、施工索力，能夠考慮混凝土的收縮徐變以及合龍段不閉合力的影響，也能考慮非線性的影響。用“二階段法”計算得出的成橋索力與施工索力閉合良好，誤差不超過5％，且與經典方法計算得出的索力幾乎一致，且滿足施工階段及運營階段的要求，應力分布均勻。 然后以五座斜拉橋有限元模型作為研究對象，得出考慮幾何非線性效應與不考慮非線性效應的結構索力、彎矩及位移的響應情況。并對數(shù)據(jù)進行比較分析，得出是否考慮斜拉橋幾何非線性效應的臨界點，提出了幾何非線性影響

3、系數(shù)的經驗表達式。采用桁架單元線性分析的結果乘以幾何非線性系數(shù)即可得出非線性近似解答。在這基礎上，建立有限元模型對施州大橋進行施工過程仿真計算，確定了施州大橋合理的成橋狀態(tài)與施工狀態(tài)。 最后，結合仿真計算結果，具體闡述了施州大橋施工控制系統(tǒng)，在各施工階段中，進行了狀態(tài)變量(控制點位移、索力、控制截面應力及塔頂偏位)的實測值與相應理論值的差別分析研究，用以驗證所作施工控制系統(tǒng)的有效性。 本文的相關成果對PC斜拉橋的施工仿真