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文檔簡介
PAGE多跨高墩彎橋施工監(jiān)控報告xx大學(xué)xx目錄TOC\o"1-3"\u第一章概述11.1工程概況11.2連續(xù)梁橋橋的特點11.3橋梁施工監(jiān)控的目的和意義21.4施工控制的內(nèi)容和發(fā)展趨勢31.4.1施工控制的內(nèi)容31.4.2橋梁施工控制的發(fā)展趨勢41.5影響施工控制的因素51.6監(jiān)控方法研究評述8第二章數(shù)值計算方法及最優(yōu)控制-10-2.1有限單元法-10-2.1.1有限元法基本原理-11-2.1.2有限元法處理問題的思路-11-2.1.3有限元法解決問題的步驟-12-2.1.4非線性有限元方程的基本解法-12-2.1.5有限元法的收斂準(zhǔn)則-14-2.2灰色系統(tǒng)理論-14-2.2.1GM(1,1)定義型-15-2.2.2GM(1,1)模型參數(shù)的辨識-15-2.2.3GM(1,1)的白化響應(yīng)-16-2.2.4GM(1,1)模型分類-16-2.2.5GM(1,1)模型評價19第三章應(yīng)力分析及現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)-21-3.1主墩和主梁混凝土應(yīng)力分析-21-3.2施工變位監(jiān)測-22-3.2.1施工變位安全監(jiān)測的原則-22-3.2.2施工變位安全監(jiān)測系統(tǒng)的主要組成-23-3.3控制網(wǎng)的建立-24-3.4資料管理-25-3.5高墩施工監(jiān)測與控制-25-3.6主梁結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測與控制283.7全橋總體監(jiān)控-30-第四章施工控制的實現(xiàn)與結(jié)果-31-4.1主墩監(jiān)測-31-4.1.1主墩施工階段劃分-31-4.1.2主墩溫度觀測-32-4.1.3主墩變位觀測-32-4.1.4主墩應(yīng)力觀測-33-4.2主梁監(jiān)測結(jié)果-41-4.2.1主梁變形監(jiān)測結(jié)果-41-4.2.2主梁應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果-42-4.3橋面鋪裝完成階段分析錯誤!未定義書簽。第五章總結(jié)-44-第一章概述1.1工程概況K95+959(11×40m)多跨高墩彎橋位于國道214線xx至xx公路第十合同段,為一座11孔、跨徑為40米的預(yù)制裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁橋,其跨徑組成為11×40米,橫向由6片預(yù)應(yīng)力混凝土T梁組成。橋?qū)挒?2米(凈11米+2×0.5m護(hù)欄),采用雙面外側(cè)2%橫坡。平曲線位于R=500米及R=253.2499米的圓曲線及緩和曲線上。下部結(jié)構(gòu)為T形墩,鉆孔灌注樁基礎(chǔ),最大墩高60米。設(shè)計荷載為汽車-20級,掛車-100級,地震基本烈度Ⅷ,設(shè)計洪水頻率1/100。1.2連續(xù)梁橋的特點先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋作為一種連續(xù)梁橋,具有造價低,整體性好,橋面接縫少,梁體采用預(yù)制施工,相對工期短等優(yōu)點,現(xiàn)已在高速公路上廣泛使用。近年來,由于預(yù)應(yīng)力體系的不斷更新,新技術(shù)的應(yīng)用,新的施工工藝的完善,吊裝能力的不斷提高,使先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)梁橋更經(jīng)濟(jì)適用。裝配式砼簡支梁橋由于構(gòu)造簡單,預(yù)制和安裝方便,在高速公路橋梁建設(shè)中得到了廣泛使用,然而這種簡支體系當(dāng)跨徑較大時,如普通鋼筋砼梁橋,跨徑超過16~25m,預(yù)應(yīng)力砼梁橋,跨徑超過30m,這種簡支體系鑒于跨中恒載彎矩和活載彎矩都迅速增大,致使梁的截面尺寸和自重顯著增加,這樣不但材料耗用量大而不經(jīng)濟(jì),并且很大的安裝重量也給裝配式施工造成困難,同時在運(yùn)營期間,橋面連續(xù)處混凝土容易開裂、破損,導(dǎo)致橋梁使用壽命降低,也影響橋面行車的舒適性。因此對于較大跨徑的橋梁,一般都采用連續(xù)結(jié)構(gòu);而對于裝配式結(jié)構(gòu),為了降低材料用量指標(biāo)一般都采用了先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)體系。同時從運(yùn)營條件來看,采用連續(xù)體系比簡支體系要優(yōu)越,它可以避免多跨簡支梁橋在其接縫處易于破損引起橋面跳車的弊端。從兩種體系的受力特征可以看出連續(xù)體系的優(yōu)越性:當(dāng)跨徑L和荷載集度g相同的情況下,簡支體系的跨中彎矩最大,連續(xù)體系則由于支點負(fù)彎矩的存在,使跨中正彎矩值顯著減小,從表征材料用量的彎矩圖面積大小(絕對值)而言,連續(xù)體系也比簡支體系小很多。因此,連續(xù)體系可以減小跨內(nèi)主梁高度,從而降低鋼筋混凝土數(shù)量和結(jié)構(gòu)自重,并且這本身又可以導(dǎo)致恒載內(nèi)力的減小。先簡支后連續(xù)體系轉(zhuǎn)換的幾個階段:(1)主梁預(yù)制階段:在此階段主梁均為簡支狀態(tài),僅受主梁梁體自重作用;(2)張拉主梁內(nèi)抵抗正彎矩鋼束階段:此階段要保證主梁吊裝過程中結(jié)構(gòu)安全,張拉完成后主梁上拱;(3)現(xiàn)澆連續(xù)段砼:在此階段連續(xù)段砼自重荷載作用,形成了連續(xù)體系,墩頂處產(chǎn)生了一定的負(fù)彎矩;(4)張拉墩頂?shù)挚关?fù)彎矩鋼束階段:在此階段張拉的墩頂鋼束用來抵抗以后二期荷載和汽車活載作用時產(chǎn)生的墩頂負(fù)彎矩,墩頂正彎矩的產(chǎn)生實際上就是墩頂鋼束張拉后提供的預(yù)應(yīng)力度,用于抵抗以后二期荷載和汽車活載作用時產(chǎn)生的墩頂負(fù)彎矩;(5)橋面系二期荷載作用階段,完成體系轉(zhuǎn)換階段;(6)成橋運(yùn)營階段:在此階段,汽車荷載已經(jīng)作用,并考慮了墩臺沉降、溫度應(yīng)力等附加荷載的作用。1.3橋梁施工監(jiān)控的目的和意義本項目研究目的在于確保K95+959(11×40m)多跨高墩彎橋在施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力分布、撓度變化都能處于安全合理的范圍之內(nèi),特別是控制大橋橋墩變位滿足規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)受力合理。因此,對主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測、跟蹤分析、受力和橋梁線型盡量與理想的設(shè)計狀態(tài)一致,施工過程中的監(jiān)控工作越來越重要。設(shè)計圖紙僅給定理想狀態(tài)下大橋竣工后的內(nèi)力和線型,而施工中所用的材料力學(xué)性能存在偏差(如混凝土和石料的彈性模量等)、構(gòu)件制作安裝誤差、計算假設(shè)等客觀因素都會對大橋的最終內(nèi)力和線型造成影響。因此,對多跨連續(xù)橋梁的上部結(jié)構(gòu)施工過程開展施工監(jiān)測和控制方面的研究是必要的。通過實際監(jiān)測數(shù)據(jù)對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行估計,修正結(jié)構(gòu)計算結(jié)果,用于指導(dǎo)和控制施工,使各施工階段的實際狀態(tài),最大限度地接近理想狀態(tài),確保成橋后的內(nèi)力狀態(tài)和幾何線型符合設(shè)計要求。對于多跨連續(xù)橋,通過施工監(jiān)測,可實際確定橋梁結(jié)構(gòu)各組成部分的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài),判斷橋梁結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài),為施工質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù);為下一步安全保障提供決策依據(jù);也是橋梁竣工驗收提供重要依據(jù),長期穩(wěn)定可靠的測試元件也可作為大橋長期監(jiān)測的設(shè)備,為養(yǎng)護(hù)維修建立科學(xué)的評價系統(tǒng)。通過對大橋設(shè)計方案檢算分析,可校對主要設(shè)計參數(shù),避免重大偏差;通過對施工方案模擬分析,可對施工方案可行性作出評價或修正,確定各施工理想狀態(tài)的線型及位移,對施工狀態(tài)的線型及位移作出預(yù)測,為施工提供目標(biāo)與決策依據(jù),使施工沿著設(shè)計的軌道進(jìn)行,保證施工安全和質(zhì)量,最終使施工成橋狀態(tài)符合設(shè)計要求。其研究成果具有重要的工程實用價值,也可供給其它同類橋梁施工監(jiān)控參考1.4施工控制的內(nèi)容和發(fā)展趨勢1.4.1施施工控制的的內(nèi)容1.結(jié)構(gòu)變形控制制不論采采用什么施施工方法,橋橋梁結(jié)構(gòu)在在施工過程程中總要產(chǎn)產(chǎn)生變形(撓撓曲),并并且結(jié)構(gòu)的的變形將受受到諸多因因素的影響響,極易使使橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)在施工過過程中的實實際位置(立立面標(biāo)高,平平面位置)狀狀態(tài)偏離預(yù)預(yù)期狀態(tài),使使成橋永久久線形與設(shè)設(shè)計要求不不符。所以以必須對橋橋梁實施控控制,使其其結(jié)構(gòu)在施施工中的實實際位置狀狀態(tài)與預(yù)期期狀態(tài)之間間的誤差在在容許范圍圍內(nèi),并使使成橋線形形符合設(shè)計計要求。2.結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制制橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)在施工過過程中以及及成橋狀態(tài)態(tài)的受力情情況是否與與設(shè)計相符符合是施工工控制要明明確的重要要問題。通通常通過結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的的監(jiān)測來了了解實際應(yīng)應(yīng)力狀態(tài),若若發(fā)現(xiàn)實際際應(yīng)力狀態(tài)態(tài)與理論計計算應(yīng)力狀狀態(tài)的差別別超限就要要進(jìn)行原因因查找和調(diào)調(diào)控,使之之在允許范范圍內(nèi)變化化。結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)力控制的的好壞不像像變形控制制那樣易于于發(fā)現(xiàn),若若應(yīng)力控制制不力將會會給結(jié)構(gòu)造造成危害,嚴(yán)嚴(yán)重者將發(fā)發(fā)生混凝土土開裂等現(xiàn)現(xiàn)象。所以以,它比變變形控制顯顯得更加重重要,必須須對結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)力實施嚴(yán)嚴(yán)格監(jiān)控?,F(xiàn)現(xiàn)行橋規(guī)對對應(yīng)力控制制的項目和和精度還沒沒有明確的的規(guī)定,需需根據(jù)實際際情況確定定,通常包包括:①結(jié)構(gòu)構(gòu)在自重下下的應(yīng)力(實實際應(yīng)力與與設(shè)計相差差宜控制在在±5%)。②結(jié)構(gòu)構(gòu)在施工荷荷載下的應(yīng)應(yīng)力(實際際應(yīng)力與設(shè)設(shè)計應(yīng)力相相差宜控制制在±5%)。③結(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)加應(yīng)力力。結(jié)構(gòu)預(yù)預(yù)加應(yīng)力除除對張拉實實施雙控(油油表控制和和伸長量控控制,伸長長量誤差允允許在±6%以內(nèi))外外,還必須須考慮管道道摩阻影響響(對于后后張結(jié)構(gòu))。④溫度度應(yīng)力。⑤混凝凝土徐變、收收縮應(yīng)力。⑥其他他應(yīng)力,如如基礎(chǔ)變位位、風(fēng)荷載載等引起的的結(jié)構(gòu)應(yīng)力力。實際控制過程中中,要視大大橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式及施施工技術(shù)條條件等適當(dāng)當(dāng)調(diào)整主要要控制項目目。3.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制制橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定定性關(guān)系到到橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的安全,它它與橋梁的的強(qiáng)度有著著同等的甚甚至更重要要的意義,特特別對于高高墩、超高高墩(空心心薄壁)的的穩(wěn)定性控控制具有工工程實際意意義。世界界上曾經(jīng)有有過不少橋橋梁在施工工過程中由由于失穩(wěn)而而導(dǎo)致全橋橋破壞的例例子,最典典型的為加加拿大的魁魁北克(Quebbec)橋。該該橋在南側(cè)側(cè)錨碇桁架架快要架完完時,由于于懸臂端下下弦桿的腹腹板屈曲而而發(fā)生突然然崩塌墜落落。我國四四川州河大大橋也因懸懸臂體系的的橋墩在吊吊裝主跨中中段時橋墩墩承受過大大的軸力而而失穩(wěn)破壞壞。因此,橋橋梁施工過過程中不僅僅要嚴(yán)格控控制變形和和應(yīng)力,而而且要嚴(yán)格格地控制施施工各階段段結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的局部和和整體穩(wěn)定定。目前,橋橋梁的穩(wěn)定定性已引起起人們的重重視,但主主要注重于于橋梁建成成后的穩(wěn)定定計算。對對施工過程程中可能出出現(xiàn)的失穩(wěn)穩(wěn)現(xiàn)象還沒沒有可靠的的監(jiān)測手段段,尤其是是隨著橋梁梁跨徑的增增長,對承承受動荷載載或突發(fā)情情況,還沒沒有快速反反應(yīng)系統(tǒng)。目目前主要通通過穩(wěn)定分分析計算(穩(wěn)穩(wěn)定安全系系數(shù)),并并結(jié)合結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)力、變變形情況來來進(jìn)行綜合合評定、控控制其穩(wěn)定定性。對于高墩、超高高墩(空心心薄壁)的的穩(wěn)定性控控制具有工工程實際意意義,4.結(jié)構(gòu)安全控制制橋梁施施工過程安安全控制是是橋梁施工工控制的重重要內(nèi)容,只只有保證了了施工過程程中的安全全,才談得得上其他控控制與橋梁梁的建成。其其實,橋梁梁施工安全全控制是上上述變形控控制、應(yīng)力力控制、穩(wěn)穩(wěn)定控制的的綜合體現(xiàn)現(xiàn),上述各各項得到了了控制,安安全也就得得到了控制制(由于橋橋梁施工質(zhì)質(zhì)量問題引引起的安全全問題除外外)。由于于結(jié)構(gòu)形式式不同,直直接影響施施工安全的的因素也不不一樣,在在施工控制制中需根據(jù)據(jù)實際情況況,確定其其安全控制制重點。1.4.2橋梁施工控制的的發(fā)展趨勢勢在步目外家梁制工作制從量與展監(jiān)析的自已較橋控國較前施注構(gòu)整度但系概橋工和態(tài)設(shè)的有在義了橋展后逐論中橋控要別用體的橋不但控論還控落響究預(yù)斷高建套施系此研控研合用軟高精動以起善系今施必的目前,國外除了了重視橋梁梁在施工過過程中的控控制外,也也十分重視視橋梁服役役狀態(tài)的控控制工作,在在橋梁中埋埋設(shè)測點進(jìn)進(jìn)行長期觀觀測、預(yù)報報和分析,以以隨時了解解服役橋梁梁的健康狀狀況,避免免突發(fā)事件件的發(fā)生。在在這方面國國內(nèi)起步更更晚,目前前主要靠目目測和荷載載試驗來了了解服役橋橋梁的情況況,對橋可可能存在的的危險因素素?zé)o法起到到預(yù)報和避避免的作用用。但人們們已開始認(rèn)認(rèn)識到對橋橋梁服役狀狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)監(jiān)控的重要要性,比如如對上海楊楊浦大橋、香香港青馬大大橋等特大大橋已開始始進(jìn)行長期期監(jiān)控工作作,但還處處于初級階階段,其理理論和方法法急需研究究解決。智能控制是橋梁梁工程控制制(施工控控制和服役役橋梁控制制)的發(fā)展展趨勢。大大型橋梁工工程,結(jié)構(gòu)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)規(guī)模巨大,已已難以用一一般的手段段來監(jiān)測與與控制,必必須通過埋埋設(shè)新型傳傳感器(如如光纖傳感感器)和應(yīng)應(yīng)用先進(jìn)的的信號處理理技術(shù),以以及建立在在線(服役役)橋梁專專家系統(tǒng),形形成智能控控制系統(tǒng),提提高工程控控制的科學(xué)學(xué)性、可靠靠性和可操操作性,這這是橋梁工工程控制的的發(fā)展方向向。目前,因服役狀狀態(tài)監(jiān)控及及預(yù)警系統(tǒng)統(tǒng)投入較大大,影響了了該項技術(shù)術(shù)的推廣及及發(fā)展。急急需研制性性能可靠,長長效價廉的的傳感器及及傳輸系統(tǒng)統(tǒng),以促進(jìn)進(jìn)其發(fā)展。1.5影響施工控制的的因素大跨度度橋梁施工工控制的主主要目的是是使施工實實際狀態(tài)最最大限度地地與理想設(shè)設(shè)計狀態(tài)(線線形與受力力)相吻合合。要實現(xiàn)現(xiàn)上述目標(biāo)標(biāo),就必須須全面了解解可能使施施工狀態(tài)偏偏離理想設(shè)設(shè)計狀態(tài)的的所有因素素,以便對對施工實施施有的放矢矢的有效控控制。1.結(jié)構(gòu)參數(shù)不論何何種橋梁的的施工控制制,結(jié)構(gòu)參參數(shù)都是必必須考慮的的重要因素素。結(jié)構(gòu)參參數(shù)是施工工控制中結(jié)結(jié)構(gòu)施工模模擬分析的的基本資料料,其準(zhǔn)確確性直接影影響分析結(jié)結(jié)果。事實實上,實際際橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)一般般是很難與與設(shè)計所采采用的結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)完全全吻合的,總總是存在一一定的誤差差,施工控控制中如何何恰當(dāng)?shù)赜嬘嬋脒@些誤誤差,使結(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)盡盡量接近橋橋梁的真實實結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù),是首先先需要解決決的問題。結(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)主主要包括::(1)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件截截面尺寸。任任何施工都都可能存在在截面尺寸寸誤差,驗驗收規(guī)范中中也允許出出現(xiàn)不超過過限值的誤誤差,而這這種誤差將將直接導(dǎo)致致截面特性性誤差,從從而直接影影響結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力、變形形等的分析析結(jié)果。所所以,控制制過程中要要對結(jié)構(gòu)尺尺寸進(jìn)行動動態(tài)取值和和誤差分析析。(2)結(jié)構(gòu)材材料彈性模模量。結(jié)構(gòu)構(gòu)材料彈性性模量和結(jié)結(jié)構(gòu)變形有有直接關(guān)系系,對通常常遇到的超超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)來講,彈彈性模量對對結(jié)構(gòu)分析析結(jié)果影響響更大。但但施工成品品構(gòu)件的彈彈性模量(主主要是混凝凝土結(jié)構(gòu))一一般與設(shè)計計采用值不不完全一致致,所以,在在施工過程程中要根據(jù)據(jù)施工現(xiàn)場場抽樣試驗驗,特別是是注意混凝凝土強(qiáng)度波波動較大的的情況,隨隨時在控制制分析中對對材料彈性性模量的取取值進(jìn)行修修正。(3)材材料容重。材材料容重是是引起結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力與變變形的主要要因素,施施工控制中中必須計入入實際容重重與設(shè)計取取值間可能能存在的誤誤差,特別別是混凝土土材料,不不同的集料料與不同的的鋼筋含量量都會對容容重產(chǎn)生影影響,施工工控制中必必須對其進(jìn)進(jìn)行準(zhǔn)確識識別。(4)材材料熱膨脹脹系數(shù)。熱熱膨脹系數(shù)數(shù)的準(zhǔn)確與與否也將對對施工控制制產(chǎn)生影響響,尤其是鋼結(jié)構(gòu)要要特別注意意。(5)施施工荷載。在在所有自架架設(shè)體系中中,都存在在施工荷載載,這部分分臨時荷載載對受力與與變形的影影響在控制制分析中是是不能忽略略的,一定定要根據(jù)實實際取值。(6)預(yù)預(yù)加應(yīng)力。預(yù)預(yù)加應(yīng)力是是預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力與變變形控制考考慮的重要要結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù),但預(yù)加加應(yīng)力值的的大小受很很多因素的的影響,包包括張拉設(shè)設(shè)備、管道道摩阻、預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼束束斷面尺寸寸、彈性模模量等,施施工控制中中要對其取取值誤差做做出合理估估計。2.施工工藝施工控控制是為施施工服務(wù)的的,反過來來,施工的的好壞又直直接影響控控制目標(biāo)的的實現(xiàn)。除除要求施工工工藝必須須符合控制制要求外,在在施工控制制中必須計計入施工條條件非理想想化而帶來來的構(gòu)件制制作、安裝裝等方面的的誤差,使使施工狀態(tài)態(tài)保持在控控制之中。3.施工監(jiān)測監(jiān)測包包括結(jié)構(gòu)溫溫度監(jiān)測、應(yīng)應(yīng)力監(jiān)測、變變形監(jiān)測等等,是橋梁梁施工控制制最基本的的手段之一一。因測量量儀器、儀儀器安裝、測測量方法、數(shù)數(shù)據(jù)采集、環(huán)環(huán)境情況等等存在誤差差,因此結(jié)結(jié)構(gòu)監(jiān)測總總是存在誤誤差。該誤誤差一方面面可能造成成結(jié)構(gòu)實際際參數(shù)、狀狀態(tài)與設(shè)計計或控制值值吻合較好好的假象,也也可能造成成將本來較較好的狀態(tài)態(tài)調(diào)整得更更差的情況況,所以,保保證測量的的可靠性對對施工控制制極為重要要。在控制制過程中,除除要從測量量設(shè)備、方方法上盡量量設(shè)法減小小測量誤差差外,在進(jìn)進(jìn)行控制分分析時必須須將其計入入。4.結(jié)構(gòu)分析計算算模型無論采采用什么分分析方法和和手段,總總是要對實實際橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡簡化,建立立計算模型型。這種簡簡化使計算算機(jī)模型與與實際情況況之間存在在誤差,包包括各種假假定、邊界界條件處理理、模型化化的本身精精度等。控控制中需要要在這方面面做大量工工作,必要要時還要進(jìn)進(jìn)行專門的的試驗研究究,以使計計算模型誤誤差所產(chǎn)生生的影響減減到最低限限度。5.溫度變化溫度變變化對橋梁梁結(jié)構(gòu)的受受力與變形形影響很大大,這種影影響隨溫度度的改變而而改變。在在不同時刻刻對結(jié)構(gòu)狀狀態(tài)(應(yīng)力力,變形狀狀態(tài))進(jìn)行行量測,其其結(jié)果是不不一樣的,如如果施工控控制中忽略略了該項因因素,就必必然難以得得到結(jié)構(gòu)的的真實狀態(tài)態(tài)數(shù)據(jù)(與與控制理想想狀態(tài)比較較),從而而也難以保保證控制的的有效性。所所以,必須須考慮溫度度變化影響響。溫度變變化相當(dāng)復(fù)復(fù)雜,包括括季節(jié)溫差差、日照溫溫差、驟變變溫差、殘殘余溫度、不不同溫度場場等,而在在原定控制制狀態(tài)中無無法預(yù)先知知道溫度實實際變化情情況,所以以在控制中中是難以考考慮的。通通常都是將將控制理想想狀態(tài)定位位在某一特特定溫度下下,從而將將溫度變化化對結(jié)構(gòu)的的影響相對對排除(過過濾)。一一般是將一一天中溫度度變化較小小的早晨作作為控制所所需實測數(shù)數(shù)據(jù)的采集集時間。對對季節(jié)溫差差和橋內(nèi)溫溫度殘余影影響一般采采取修正措措施予以考考慮。6.混凝土材料收收縮、徐變變凝結(jié)混料徐構(gòu)變大這由中普加短段差起制以究采的實變計7.施工管理橋梁施施工控制的的對象就是是橋梁施工工本身,施施工管理好好壞直接影影響橋梁施施工質(zhì)量、進(jìn)進(jìn)度等。特特別是施工工進(jìn)度一旦旦不按計劃劃進(jìn)行,必必然給施工工控制帶來來一定難度度。以懸臂臂施工的混混凝土連續(xù)續(xù)梁橋為例例,如果梁梁相對懸臂臂施工進(jìn)度度存在差別別,就必然然使兩懸臂臂在合攏前前等待不同同的時間,從從而產(chǎn)生不不同的徐變變變形,由由于徐變變變形較難準(zhǔn)準(zhǔn)確估計,所所以容易造造成最終合合攏困難,增增加結(jié)構(gòu)附附加應(yīng)力。1.6監(jiān)控方法研究評評述目前已已經(jīng)應(yīng)用于于工程實踐踐的監(jiān)控方方法有參數(shù)數(shù)識別法、卡卡爾曼濾波波法,最佳佳成橋狀態(tài)態(tài)法、順推推法、無應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)控控制法、零零彎矩拼裝裝法、線性性回歸分析析法、灰色色預(yù)測控制制系統(tǒng),以以及日本研研制的施工工精度控制制系統(tǒng)。具具有預(yù)測功功能的人工工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系統(tǒng)也已已經(jīng)引起了了橋梁研究究者的重視視。1.參數(shù)識別法參數(shù)識識別法是在在大橋施工工過程中根根據(jù)實測主主梁的內(nèi)力力和撓度等等信息運(yùn)用用最小二乘乘法識別和和修改設(shè)計計時采用的的參數(shù),如如塊件重量量、有效預(yù)預(yù)加力、彈彈性模量、徐徐變系數(shù)等等,對結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行實時時分析,對對原有設(shè)計計值進(jìn)行校校核和調(diào)整整,重新給給出標(biāo)高和和預(yù)加力的的施工控制制值。但由由于純粹依依靠參數(shù)識識別的跟蹤蹤分析系統(tǒng)統(tǒng)總是滯后后于施工,不不能預(yù)先指指導(dǎo)施工,使使得參數(shù)識識別法的應(yīng)應(yīng)用受到限限制。2.卡爾曼濾波法法卡爾曼曼濾波法的的實質(zhì)是從從被噪聲污污染的信號號中提取真真實的信號號,估計出出系統(tǒng)的真真實狀態(tài),然然后用估計計出來的狀狀態(tài)變量,按按確定的控控制規(guī)律對對系統(tǒng)進(jìn)行行控制。3.最佳成橋狀態(tài)態(tài)控制法最佳成成橋狀態(tài)控控制法定義義了最佳設(shè)設(shè)計成橋狀狀態(tài)、最佳佳施工階段段、最佳成成橋狀態(tài)三三個重要概概念,并論論證了三者者的關(guān)系。該該法的實質(zhì)質(zhì)是通過調(diào)調(diào)整吊桿拉拉力、斜索索拉力等狀狀態(tài)變量,使使每一施工工階段成為為最佳施工工階段,從從而最終實實現(xiàn)最佳成成橋狀態(tài)。然然而該法也也沒有預(yù)測測功能,仍仍然是“被動”控制。4.順推法順推法法的基本思思想是按施施工階段和和施工工藝藝計算各梁梁段累加至至成橋后的的撓度,將將該撓度反反號作為梁梁段施工預(yù)預(yù)拋高量。順順推法實質(zhì)質(zhì)是一種確確立立模標(biāo)標(biāo)高的結(jié)構(gòu)構(gòu)計算方法法,本質(zhì)上上它不是一一個施工控控制系統(tǒng),因因為它既無無監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng),也無誤誤差因素分分析、撓度度調(diào)整等功功能。5.無應(yīng)力狀態(tài)控控制法無應(yīng)力力狀態(tài)控制制法是將成成橋狀態(tài)各各單元無應(yīng)應(yīng)力長度和和無應(yīng)力曲曲率作為安安裝過程的的控制量,來來實現(xiàn)對成成橋目標(biāo)的的自動逼近近。但實際際上在安裝裝過程中,設(shè)設(shè)計計算參參數(shù)誤差、施施工誤差、量量測誤差、制制作誤差等等必將使還還原后的結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和和線形與設(shè)設(shè)計成橋狀狀態(tài)有差異異,誤差的的積累可能能使結(jié)構(gòu)較較大地偏離離設(shè)計成橋橋狀態(tài),因因無應(yīng)力狀狀態(tài)控制法法沒有修正正誤差、控控制誤差的的功能,也也就沒有預(yù)預(yù)測功能。6.零彎矩拼裝法法零彎法法的思想是是針對斜拉拉橋每一拼拼裝梁段的的重量由此此梁段中的的斜拉索平平衡,因而而正在安裝裝的梁段對對已拼裝的的梁段不傳傳遞彎矩和和剪力而只只傳遞軸向向力。用零零彎矩法計計算的斜拉拉索初始張張拉力不是是最優(yōu)的初初始張拉力力,因此結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力也也不是最合合理的。此此外零彎矩矩法不是一一個完整的的施工控制制系統(tǒng),而而且它只適適用于斜拉拉橋?qū)ΨQ結(jié)結(jié)構(gòu)懸拼法法施工,也也使其應(yīng)用用受大較大大限制。7.線性回歸分析析法線性回回歸分析法法是通過對對懸臂箱梁梁撓度與懸懸臂長度、懸懸臂重量的的一元線性性回歸處理理或二元線線性回歸處處理,總結(jié)結(jié)建立撓度度回歸數(shù)學(xué)學(xué)模型,它它可以用于于分析箱梁梁撓度變形形的規(guī)律,也也可用于預(yù)預(yù)測待施工工箱梁段的的撓度。但但此方法無無法對溫度度和施工引引起的誤差差進(jìn)行修正正,并且在在梁段數(shù)較較少時,其其回歸擬合合的曲線精精度和代表表性還有待待進(jìn)一步研研究。8.灰色預(yù)測控制制系統(tǒng)灰色預(yù)預(yù)測控制法法將灰色理理論引入橋橋梁施工控控制技術(shù)中中,以灰色色動態(tài)模型型GM(1,1)作為預(yù)預(yù)測模型,并并及時對模模型進(jìn)行滾滾動優(yōu)化和和反饋校正正。該方法法在大跨懸懸索橋中雖雖有成功應(yīng)應(yīng)用,但在在預(yù)應(yīng)力混混凝土連續(xù)續(xù)梁橋施工工控制中應(yīng)應(yīng)用不多,甚甚至國內(nèi)有有關(guān)學(xué)者因因個別橋存存在的問題題而對該方方法存在一一定的疑慮慮。9.日本研制的施施工精度控控制系統(tǒng)日本研研制的施工工精度控制制方法主要要適用于斜斜拉橋,其其要點是::首先確定定誤差范圍圍,對需控控制的因素素進(jìn)行高精精度的量測測,把量測測結(jié)果輸入入計算機(jī)進(jìn)進(jìn)行誤差分分析、溫度度修正,然然后確定是是否進(jìn)行索索力調(diào)整,對對下一施工工階段進(jìn)行行預(yù)測。索索力調(diào)整方方法主要有有兩種:一一種是選擇擇墊片厚度度作為目標(biāo)標(biāo)函數(shù),設(shè)設(shè)定容許誤誤差作為測測試誤差,這這種方法叫叫線性規(guī)劃劃法;另一一種是選擇擇殘留誤差差、墊片厚厚度及調(diào)整整個數(shù)作為為目標(biāo)函數(shù)數(shù),對于測測試誤差則則通過增加加測試項目目來處理,該該方法為最最小二乘法法。10.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)預(yù)測系統(tǒng)統(tǒng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)預(yù)測系統(tǒng)目目前已經(jīng)在在橋梁施工工控制中得得到應(yīng)用,由由于其多層層網(wǎng)絡(luò)可以以通過對例例子的學(xué)習(xí)習(xí),在模式式空間形成成線性判別別函數(shù)所不不具備的任任意復(fù)雜的的決策區(qū),并并且采用并并行結(jié)構(gòu),使使其具有了了很強(qiáng)的抗抗干擾能力力和自組織織、自學(xué)習(xí)習(xí)以及容錯錯性等優(yōu)點點,可以利利用神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方法對對復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測測控制,該該方法己引引起橋梁工工作者的注注意。第二章數(shù)值計計算方法及及最優(yōu)控制制2.1有限單元法有限元法是當(dāng)今今工程分析析中獲得最最廣泛應(yīng)用用的數(shù)值計計算方法。由由于它的通通用性和有有效性,受受到工程界界的高度重重視。伴隨隨著計算機(jī)機(jī)科學(xué)和技技術(shù)的快速速發(fā)展.現(xiàn)現(xiàn)以成為計計算機(jī)輔助助設(shè)計和計計算機(jī)輔助助制造的重重要組成部部分。隨著著有限元法法的快速發(fā)發(fā)展.相繼繼出現(xiàn)了許許多有限元元法的應(yīng)用用程序.工工程界比較較常用的如如Ansyys、Sap22000、Midaas、Nasttran、Markk、Brcaad、橋梁博士等。通通用和專業(yè)業(yè)有限元程程序的的出出現(xiàn),促進(jìn)進(jìn)的數(shù)值計計算方法在在土木工程程中的應(yīng)用用。2.1.1有限元元法基本原原理有限元法通常分分為線性有有限元法和和非線性有有限元法。線線性有限元元法是一種種利用位能能變分和分分割近似原原理求解線線性彈性力力學(xué)問題的的數(shù)值方法法。它首先先把連續(xù)彈彈性體分割割為在節(jié)點點上相連的的單元組合合體.然后后以節(jié)點位位移為基本本未知量,分分別在各單單元內(nèi)選取取位移函數(shù)數(shù),并按線線性彈性力力學(xué)的幾何何方程、本本構(gòu)方程和和虛功方程程或位能變變分方程..建立并求求解關(guān)于位位移的線性性代數(shù)方程程組.把無無限個自由由度的問題題化為有限限個自由度度的問題。幾何非線性有限限元方程的的建立,常常采用虛位位移原理。由由外力在虛虛位移上所所做功等于于結(jié)構(gòu)因虛虛應(yīng)變所產(chǎn)產(chǎn)生的應(yīng)變變能。即::(2-25)式中:--所有有荷載;--虛位移;;-虛應(yīng)變。應(yīng)應(yīng)變位移關(guān)關(guān)系用非線線性形式表表示為:(2-26)消去,并令:得非線性問題的的平衡方程程為:2.1.2有限元元法處理問問題的思路路有限元法處理問問題的思路路是將連續(xù)續(xù)的求解區(qū)區(qū)域離散為為一組有限限個、且按按一定方式式相互連結(jié)結(jié)在一起的的單元的組組合體。由由于單元能能按不同的的聯(lián)結(jié)方式式進(jìn)行組合合.且單元元本身又可可以有不同同的形狀..故可以模模型化幾何何形狀復(fù)雜雜的求解域域。利用在在每一個單單元內(nèi)假設(shè)設(shè)的近似函函數(shù)來分片片地表示全全求解域上上待求的未未知場函數(shù)數(shù)。單元內(nèi)內(nèi)的近似函函數(shù)通常由由未知場函函數(shù)及其導(dǎo)導(dǎo)數(shù)在單元元的各個結(jié)結(jié)點的數(shù)值值和其插值值函數(shù)來表表達(dá)。從而而使一個連連續(xù)的無限限自由度問問題變成離離散的有限限自由度的的問題。故故一經(jīng)求解解出這些未未知量就可可以通過插插值函數(shù)計計算出各個個單元內(nèi)場場函數(shù)的近近似值.從從而得到整整個求解域域上的近似似解。因此此,有限元元法實質(zhì)上上是一種在在力學(xué)模型型上進(jìn)行近近似的數(shù)值值計算方法法。2.1.3有限元元法解決問問題的步驟驟任何一種方法或或思路在處處理具體問問題時總有有它處理問問題的先后后順序。同同理,有限限元法在處處理實際問問題時也有有其一定的的順序,步步驟如下::1.將連續(xù)續(xù)體離散化化,即將連連續(xù)體的求求解域離散散為一組由由虛擬的線線或面構(gòu)成成的有限個個“單元”的組合體體,這樣的的組合體能能解析地模模擬或逼近近求解域。2.假設(shè)上上述“單元”由位于邊邊界上的結(jié)結(jié)點相互連連接在一起起.以這些些結(jié)點位移移作為基本本未知量。3.利用結(jié)結(jié)點未知量量,選擇一一組插值函函數(shù)唯一地地定義每一一個單元內(nèi)內(nèi)相應(yīng)物理理(位移、應(yīng)應(yīng)力和應(yīng)變變等)的分布,即即選擇單元元模式或單單元列式4.將各種種類型的荷荷載變換為為只作用在在結(jié)點上的的等效荷載載,建立基基本未知量量與等效結(jié)結(jié)點荷載之之間的基本本方程。5.求解基基本方程,得得到基本未未知量的解解答。2.1.4非線性有有限元方程程的基本解解法1.荷載增量法將整個荷載分成成若干份,逐逐次加于結(jié)結(jié)構(gòu)上,在在每一個荷荷載增量作作用過程中中將結(jié)構(gòu)作作為線性結(jié)結(jié)構(gòu)處理,最最后將由每每段荷載增增量引起的的位移累加加起來,即即可得到結(jié)結(jié)構(gòu)的總體體位移。這這是一種分分段線性化化的方法,見圖2-1。圖2-1荷載載增量法計算步步驟為:設(shè)已知在荷載增增量作用后后,結(jié)構(gòu)的的位移、應(yīng)應(yīng)變與應(yīng)力力分別為、、,將它作作為初始狀狀態(tài)。取這這一狀態(tài)下下結(jié)構(gòu)的總總剛度為常常數(shù),作為為施加下一一次荷載計計算其位移移的剛度,于于是有,(22-28)(2--29)直到計算到最后后一級荷載載為止。增量法適應(yīng)性較較強(qiáng),特別別是對于其其位移與加加載過程有有關(guān)的問題題,必須用用增量法求求解。但是是增量法計計算量較大大,解有漂漂移現(xiàn)象,且且漂移量無無法估計。對對于增量法法來說,確確定增量的的大小是很很重要的,它它直接影響響結(jié)果的誤誤差即計算算的成敗。2.迭代法在某一荷載作用用下求解結(jié)結(jié)構(gòu)位移時時,可首先先假定一個個位移初值值,一般將將第一次得得到的線性性結(jié)果作為為初值,計計算出此時時的,然后后按下式求求解,(22-30)求解出后,再跟跟據(jù)計算出出,然后又又可以求出出,如此反反復(fù)迭代,直直到相鄰的的計算結(jié)果果十分接近近為止。其其迭代過程程如圖2--2。3.混合法對于某些結(jié)構(gòu),應(yīng)應(yīng)用位移迭迭代法不一一定收斂,而而單獨使用用荷載增量量法又存在在精度問題題。為了解解決這個問問題,可以以將增量法法和迭代法法結(jié)合起來來:將荷載載分成若干干增量,采采用逐次加加載法(增增量法),但但在每一級級增量的計計算中,又又采用迭代代法,這種種方法的逼逼近方式見見圖2-22、圖2-33。圖2-2迭代代法圖2-3混合法2.1.5有限元元法的收斂斂準(zhǔn)則(1)位移模式必必須能反映映單元的剛剛體位移。每每個單元的的位移一般般包含著由由本單元的的形變引起起的和本單單元的形變變無關(guān)的剛剛體位移兩兩部分組成成;(2)位移模式必必須能反映映單元的常常量應(yīng)變,每個單元元包含變量量和常量應(yīng)應(yīng)變兩部分分;(3)位移模式應(yīng)應(yīng)當(dāng)盡可能能反映位移移的連續(xù)性性。2.2灰色系統(tǒng)統(tǒng)理論灰色系統(tǒng)理論以以“部分信息息己知,部部分信息未未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性性系統(tǒng)為研研究對象,主主要通過對對“部分”已知信息息的生成、開開發(fā),提取取有價值的的信息,實實現(xiàn)對系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律律的正確描描述和有效效控制。灰灰色系統(tǒng)理理論把一般般系統(tǒng)論、信信息論和控控制論的觀觀點和方法法延伸到社社會、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、生態(tài)等等抽象系統(tǒng)統(tǒng),結(jié)合運(yùn)運(yùn)用數(shù)學(xué)方方法,發(fā)展展了一套解解決信息不不完備系統(tǒng)統(tǒng)的理論與與方法?;一疑到y(tǒng)理理論是由我我國華中理理工大學(xué)鄧鄧聚龍教授授于1982年創(chuàng)立并并發(fā)展起來來的。2.2.1GM(1,1)定義型型設(shè)有一組原始數(shù)數(shù)列X(0)X(0)=(X(00)(1),X(0)(2),…,X(0)(n))X(1)為X(0))的一次累累加生成數(shù)數(shù)(AGOO),記X(1)=(X(11)(1),X(1)(2),…,X(1)(n))X(1)(k)=;;令Z(1)為X(1)的均值生成成(MEANN)序列Z(1)(k)=(X(1))(k)+X(1)(k-1))Z(1)=(Z(1)(2),Z(1)(3),…Z(1)(n))則GM(1,1))的定義型型,即GMM(1,11)的灰微微分方程模模型為:X(0)(k)+aZ((1)(k)=u(2-1)灰導(dǎo)數(shù)發(fā)發(fā)展白化灰作系數(shù)數(shù)背景值值用量2.2.2GM(1,1)模型參參數(shù)的辨識識考慮有變量X((0)X((0)={X(0)(1),X(0)(2)),…,X(0)(n)}為GM(1,1))的建模序序列,把kk=2,3,…,n代入入(2-1)式,就就有X(0)(2)+aaZ(1)(2)=u,X(0)(3)+aaZ(1)(3)=u,…X(0)(n)+aaZ(1)(n)=u.令YN=B,其中YN=B===由YN=B,根據(jù)最小二乘乘法,得==(BTB)-1BTYN(2-2)據(jù)此可得參數(shù)aa、u,代入(2-1),即可可建立GMM(1,11)模型。2.2.3GM(1,1)的白化化響應(yīng)GM(1,1))的灰微分分方程XX(0)(k)+aZZ(1)(k)=u的內(nèi)涵是:X(0)(kk)為灰導(dǎo)導(dǎo)數(shù),對應(yīng)應(yīng)于;(2)Z(11)(k)為背景景值,對應(yīng)應(yīng)于X(1)(t);(3)a為發(fā)發(fā)展系數(shù),u為灰作用量,是微分方程的參數(shù)。這表明GM(11,1)灰灰微分方程程對應(yīng)于下下述白微分分方程+aX(1)==u(2-3)上式被稱為GMM(1,11)的白化化型,其響響應(yīng)式為(1)(k+1)==(X(0)(1)-)+(2-4)(0)(k+1)==(1))(k+1)--(1))(k)(2-5)2.2.4GM(1,,1)模型分類類GM(1,11)模型一一般有三種種模型,即即全數(shù)據(jù)GGM(1,,1)、新新息GM((1,1))、新陳代代謝GM((1,1))。1、全數(shù)據(jù)GM((1,1))對數(shù)列X(0)),X(0))={X((0)(11),XX(0)((2),…,X((0)(nn)},如如果X(00)(1))到X(00)(n))等幾個數(shù)數(shù)據(jù)按GMM(1,11)建模,則則稱為全數(shù)數(shù)據(jù)GM((1,1))。2、新息GM(11,1)為了將不不斷相繼地地進(jìn)入系統(tǒng)統(tǒng)的干擾或或噪聲考慮慮進(jìn)去,GGM(1,,1)模型型要將每一一個新得到到的數(shù)據(jù)送送入X(00)中,重重新建立GGM(1,,1),重重新預(yù)測,這這就是新息息模型。若原始數(shù)數(shù)列為X((0)XX(0)=={X((0)(11),XX(0)((2),…,X((0)(nn)}當(dāng)?shù)趎+1個數(shù)數(shù)據(jù)X(00)(n++1)得到到后,重新新構(gòu)造數(shù)列列X(0))X(0)={X(0))(1),,X(00)(2)),…,X((0)(nn),X(0))(n+11)}這就是新息數(shù)列列,此后每每階段增加加一個新的的數(shù)據(jù),都都建立一個個新息模型型。3、新陳代謝GMM(1,11)新息模型既然是是補(bǔ)充了信信息以后的的模型,則則隨著時間間的推移,新新息越來越越多,相應(yīng)應(yīng)的計算數(shù)數(shù)據(jù)不斷加加大,運(yùn)算算量不斷增增加,從技技術(shù)上看是是不合理的的。此外,隨隨著時間的的推移,老老數(shù)據(jù)越來來越不適應(yīng)應(yīng)新的情況況,因此,每每補(bǔ)充一個個新息,即即刻去掉一一個最老的的數(shù)據(jù),以以維持?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)的個數(shù),這這種新數(shù)據(jù)據(jù)補(bǔ)充、老老數(shù)據(jù)去掉掉的數(shù)列稱稱為新陳代代謝數(shù)列,相相應(yīng)的模型型稱為新陳陳代謝模型型。此外,為為了提高GM(11,1)模型精度度,可用殘殘差建立GM(11,1)模型,以修修正原模型型。一般被被殘差修正正的模型可可以是生成成模型,即即(1)(k+1)(1)(k+1)=(X(00)(1))-)+(2-6)也可以是還原模模型(0)(k+1)(0)(k+11)=(-a)(X(0))(1)-)(2-7)由于計算誤差的的影響,一一般用(11)(k+1)得到的的數(shù)據(jù)作逆逆累加生成成IAGO得到的數(shù)數(shù),并不等等于(1)(k+1)求導(dǎo)后后所得到的的模型(00)(k+1)所得到到的數(shù)。故故而人們更更愿意用生生成數(shù)據(jù)殘殘差修正生生成模型。記生成數(shù)據(jù)殘差差為(0)(kk)(0)(k)=X(1)(k)-(1)(k)(2-8)則生成殘差(00)為:(0)={(0)(),(0)(),…(0)()}(2-9)(00)所對應(yīng)應(yīng)的生成數(shù)數(shù)列分別為為:X((1)={X(1)(1),X(1)(2)),…,X(1)(n)}(1)={(1)(1),(1)(2)),…,(1)(n)}一般≤n,((0)的生成成數(shù)列為::(1)={(1))(1),(1)(2),…,(1)()}(1)的GM(11,1)為為:(1)(k+1))=((0)(1)-)+(2-10)(1)(kk+1)的的導(dǎo)數(shù)為::(0)(k+11)=(-)((0)(1)-)(2-11)以(0)(k+11)修正(1)(k+1),得到修修正后的模模型為:(1)(k+1)==(X(0)(1)-)++δ(k-i)(-))((0)(1)-)(2-12)δ(k-i)=(i=n-)如果對還還原模型進(jìn)進(jìn)行修正,則則相應(yīng)的有有數(shù)列XX(0)={X(0)(1),X(0)(2)),…,X(0)(n)}((0)={(0)(1),(0)(2)),…,(0)(n)}殘差q((0)(k)為:q(0)(1)=={q(0)(1),q(0)(2),…,q(0)()}(2-13)q(0)(k))=X(0)(k)-(0)(k)(2-14)(0)(kk)是模型(0)(k+1)==(-a)(X(0)(1)-)(2-15)的數(shù)據(jù)。若通過過殘差q(0)建立的的GM(11,1)為為:(0)(k+1))=((0))(1)-)+(2-16)則(1)(k+1))的導(dǎo)數(shù)為為:q(0)(k+11)=(-)(q(0)(1)-)(2-17)修正后的模型為為:(0)(k+1)==(-a)(X(0)(1)-)+δ(k-i)(--)(q(0)(1)-)(2-18)δ(k-i)=(i=n-)由于殘差序列((0)為原序序列值和預(yù)預(yù)測值相減減所得,必必定會有負(fù)負(fù)值產(chǎn)生,而而灰色系統(tǒng)統(tǒng)理論要求求建模數(shù)據(jù)據(jù)全部為正正數(shù),因此此要對有負(fù)負(fù)數(shù)的原始始序列作如如下處理,令εmin=mmin(((0)(k))k=1,,2,3,,4則非負(fù)化后數(shù)據(jù)據(jù)處理為(0)(k)=((0)(k))+2εmink=11,2,33,4用非負(fù)化后的數(shù)數(shù)據(jù)序列作作為原始序序列,建立立殘差GMM(1,1)模型。2.2.5GM(1,,1)模型評價價(1)級比判斷令X(0)為原始序列列X(0)={X(0)(1),X(0)(2)),…,X(0)(n)}令σ(0)(k)為XX(0)的級比比σ(0)(k)=,k≥2((2-19)則當(dāng)σ(0)((k)滿足σ(0)(k)的界界區(qū):σ(0)(k)∈(,)如果級比判別不不合格,則則必須對原原始序列進(jìn)進(jìn)行變換處處理,方法法有平移、對對數(shù)和方根根處理三種種,常用的的是平移處處理,令=對于給定的級比比偏差ε,有QQ(k)=(2-20)取Q*=maxQ(k),然后令yy(k)==x(k))+Q*(2-21)以平移處理后的的y(k)為原始始序列建立立GM(1,1)模型,預(yù)預(yù)測值有更更高的精度度。(2)精度評價1)相對殘差差e(0)(k)=(2-22)2)平均殘差差e(0)(avg))=(2-23)3)精度p0=100--e(0)(avg))第三章應(yīng)力力分析及現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測系系統(tǒng)3.1主墩和主主梁混凝土土應(yīng)力分析析主墩、主梁內(nèi)力監(jiān)測通通過預(yù)埋鋼鋼弦應(yīng)變計計檢測主墩墩絕對應(yīng)力力,鋼弦應(yīng)應(yīng)變計具有有應(yīng)變累積積功能及穩(wěn)穩(wěn)定性好等等優(yōu)點,但但是,由于于鋼弦應(yīng)變變計通過對對接方式連連接在主筋筋上,測到到的只是主主筋的應(yīng)力力,要求混混凝土的應(yīng)應(yīng)力則需要要根據(jù)應(yīng)變變協(xié)調(diào)原則則進(jìn)行換算算,而應(yīng)變變中包括混混凝土徐變變、收縮等等因素的影影響,而配配筋混凝土土的徐變、收收縮會使截截面產(chǎn)生應(yīng)應(yīng)力重分配配現(xiàn)象,只只有仔細(xì)的的考慮這些些影響,才才能正確分分析主墩的實際受受力情況。一一般情況下下主墩根部截面面為最不利利截面。為為了盡量消消除日照溫溫差影響,觀觀測選在凌凌晨日出前前進(jìn)行。鋼弦應(yīng)變計布置置時,對應(yīng)應(yīng)變計設(shè)外外套保護(hù),在在施工的控控制階段對對傳感器的的讀數(shù)進(jìn)行行測量,并并對結(jié)果進(jìn)進(jìn)行分析。具體分析過程如如下:在建建立了正確確的結(jié)構(gòu)模模型和性能能指標(biāo)以后后,依據(jù)設(shè)設(shè)計參數(shù)和和控制參數(shù)數(shù),結(jié)合主主塔結(jié)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)狀態(tài)態(tài)、施工工工況、施工工荷載等,輸輸入前進(jìn)分分析系統(tǒng)當(dāng)當(dāng)中。從前前進(jìn)分析系系統(tǒng)中可獲獲得結(jié)構(gòu)施施工階段進(jìn)進(jìn)行的每階階段的內(nèi)力力。圖3-1傳感器應(yīng)應(yīng)力分析流流程圖由于實測得出的的混凝土綜綜合應(yīng)變中中包含有混混凝土徐變變收縮效應(yīng)應(yīng)(占綜合合應(yīng)變中較較大比例),為為求得混凝凝土彈性應(yīng)應(yīng)變、以掌掌握混凝土土彈性應(yīng)力力,必須在在混凝土綜綜合應(yīng)變中中扣除混凝凝土徐變收收縮的效應(yīng)應(yīng)?;炷恋男熳儭⑹帐湛s與混凝凝土的組成成材料、配配合比、周周圍環(huán)境的的溫度與濕濕度、構(gòu)件件截面形式式、混凝土土的養(yǎng)護(hù)條條件、以及及混凝土的的齡期都有有關(guān)系。鑒鑒于徐變、收收縮影響因因素復(fù)雜,在在大橋結(jié)構(gòu)構(gòu)計算中,徐徐變系數(shù)的的計算理論論采用我國國公路橋梁梁設(shè)計規(guī)范范的規(guī)定,即即式:其中:收縮應(yīng)變的計算算采用式::由于徐變系數(shù)受受加載齡期期與計算齡齡期的影響響,而此橋橋主塔采用用逐階段施施工,各階階段的加載載齡期與計計算齡期都都不一樣,而而且隨著施施工的逐節(jié)節(jié)進(jìn)行,混混凝土的加加載齡期與與計算齡期期都會發(fā)生生改變,因因此有必要要對徐變作作詳細(xì)的劃劃分,不同同節(jié)段,不不同的加載載齡期和計計算齡期采采用不同的的徐變系數(shù)數(shù),采用逐逐階段累加加的方法來來求出各控控制斷面的的彈性應(yīng)變變。其中:為相鄰兩兩階段實測測綜合應(yīng)變變差,即==-;為為對應(yīng)的徐徐變效應(yīng)系系數(shù)。由可以求得鋼鉉計計埋置處混混凝土的最最終彈性應(yīng)應(yīng)力。3.2施工變位位監(jiān)測3.2.1施工工變位安全全監(jiān)測的原原則(1)根據(jù)大橋橋墩墩地址的實實際情況,要做到“目的清楚、合理建網(wǎng)、方案可行、安全經(jīng)濟(jì)”;(2)對橋墩基礎(chǔ)承承臺和墩身身施工過程程中的穩(wěn)定定性進(jìn)行全全面的分析析研究、明明確主要控控穩(wěn)因素的的基礎(chǔ)上,對對重點部位位、重要因因素進(jìn)行重重點監(jiān)測;;(3)采取“以人工工監(jiān)測為基基礎(chǔ),必要要時實行聯(lián)聯(lián)機(jī)實時監(jiān)監(jiān)測”的原則;;(4)監(jiān)測過程中以外外部監(jiān)測為為主,如有有必要可進(jìn)進(jìn)行地基基基礎(chǔ)內(nèi)部監(jiān)監(jiān)測,以便便對出現(xiàn)的的異常做出出具體的分分析和正確確的判斷。3.2.2施工工變位安全全監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)的主要組成根據(jù)大橋?qū)嶋H情情況擬定橋橋墩的安全全監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)可由二部分分組成,即即量測系統(tǒng)統(tǒng)和資料管理理系統(tǒng)。量量測系統(tǒng)又又可分為外外部變形監(jiān)監(jiān)測、內(nèi)部部應(yīng)力和變變形監(jiān)測系系統(tǒng)。量測系統(tǒng)是由物物理量量測測儀器及其其必要的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換儀器組組成的協(xié)調(diào)調(diào)統(tǒng)一體。結(jié)結(jié)合大橋?qū)崒嶋H情況確確定各物理理量的實際際量測方法法、儀器及及安裝方式式、量測精精度,同時時還要確定定儀器設(shè)置置的疏密以以及觀測的的頻度。外部變形監(jiān)測系系統(tǒng)由旁邊邊山體平面面監(jiān)測網(wǎng)及及沉降監(jiān)測測網(wǎng)組成。內(nèi)內(nèi)部變形監(jiān)監(jiān)測系統(tǒng)由由橋墩旁邊邊山體的水水平位移觀觀測網(wǎng)組成成。內(nèi)部應(yīng)應(yīng)力監(jiān)測由由墩身預(yù)埋應(yīng)力計監(jiān)測點組組成。1.外部變形形監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)(1)施工監(jiān)測網(wǎng)和監(jiān)監(jiān)測點的布布設(shè)為了保證外部變變形監(jiān)測的的精度,根根據(jù)控制測測量學(xué)理論論和施工現(xiàn)現(xiàn)場的地形形地貌特征征,將施工工測點進(jìn)行行合理的布布置,以構(gòu)構(gòu)成能滿足足觀測精度度要求的觀觀測網(wǎng)。測測定點位平平面坐標(biāo)及及其變化的的監(jiān)測網(wǎng)稱稱為平面監(jiān)監(jiān)測網(wǎng);測測定點位高高程及其沉沉降量的監(jiān)監(jiān)測網(wǎng)稱為為沉降監(jiān)測測網(wǎng)。根據(jù)觀測點的位位置、觀測精度度要求及儀器埋設(shè)位位置和方式式不同,擬擬將測點分分為三類::基準(zhǔn)點:埋設(shè)在在變形區(qū)以以外的的穩(wěn)穩(wěn)定巖體上上,為外部部變形監(jiān)測測提供起算算成果的測測量點?;鶞?zhǔn)點的選選取應(yīng)與全全橋三角控控制網(wǎng)結(jié)合合使用。工作基點:為便便于測定邊邊坡及山體體變位而設(shè)設(shè)計的傳遞遞點。觀測測期間應(yīng)保保證工作基基點點位的的穩(wěn)定性。并并通過監(jiān)測測網(wǎng)復(fù)測進(jìn)進(jìn)行檢驗校校正。觀測點:直接埋設(shè)設(shè)在被監(jiān)測測構(gòu)件的合合理部位上上的觀測點點,其點位位選在能反反映被監(jiān)測測變形變位位特征的典典型部位上上。并確保保其便于觀觀測、穩(wěn)固固、耐久,以以使觀測結(jié)結(jié)果能夠真真實反映被被監(jiān)測部位位的變形變變位特征。(2)測量頻度的選選擇根據(jù)橋墩基礎(chǔ)、承承臺以及墩墩身在施工工過程中的的受力特點點,擬定變變形觀測的的時間應(yīng)在在樁基開挖過過程到主墩墩施工完成成之前。測測量頻度一一般根據(jù)施施工進(jìn)度決定,可根據(jù)實實際情況調(diào)調(diào)整。(3)變形監(jiān)測范圍圍承臺邊坡和墩身身。(4)監(jiān)測儀器設(shè)備備1)全站儀一臺;;2)棱鏡12個;;3.3控制網(wǎng)的的建立根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容和和大橋所在在的地形特特征以及視視線要求,建建立多跨連連續(xù)梁橋施施工和變形形控制網(wǎng),其其各控制點點由施工單單位根據(jù)視視線要求和和地形特征征自行擬定定。1.監(jiān)測作作業(yè)要求所有上述操作均均要在溫度度相對穩(wěn)定定環(huán)境下進(jìn)進(jìn)行,通過過大氣溫度度晝夜變化化規(guī)律觀測測,在天氣氣正常的條條件下,在在一晝夜內(nèi)內(nèi),晚7點到次日日凌晨太陽陽出來時的的大氣溫度度變化幅度度較小,因因此監(jiān)測時時間在夜間間9點到次日日凌晨6點前完成成。2.監(jiān)測頻頻度要求根據(jù)施工要求,監(jiān)監(jiān)測時間應(yīng)應(yīng)選在每道道工序施工工前和結(jié)束束后,對每每一監(jiān)測點點進(jìn)行監(jiān)測測。測量頻頻度一般根根據(jù)施工方方案具體決決定,可根根據(jù)實際情情況調(diào)整。3.監(jiān)測精精度要求根據(jù)本橋制定的的監(jiān)控網(wǎng)測測量精度見見表3-1。監(jiān)測測控制網(wǎng)測測量精度一一覽表表3-1監(jiān)測控制網(wǎng)名稱稱點位精度(mmm)高程精度(mmm)角度精度(")相對點平面監(jiān)測網(wǎng)3.01.0相對基準(zhǔn)點沉降監(jiān)測網(wǎng)2.01.0相對基準(zhǔn)點監(jiān)測點3.02.01.0相對于工作基點點3.4資料管理資料管理系統(tǒng)主主要由資料料的收集、處理、存存儲、解釋釋和反饋分分析、安全全計算等部部分組成。首先對采集的原原始數(shù)據(jù)有有必要進(jìn)行行可靠性檢檢查,但要要注意對任任一發(fā)生偏偏離的實測測原始數(shù)據(jù)據(jù)要經(jīng)過審審查、分析后才才能放棄。因因為實測值值的偏離有有可能預(yù)示示著險情。資資料處理后后要按規(guī)定定的格式分分監(jiān)測部位位、監(jiān)測物物理量將原原始測值、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)有有經(jīng)處理的的數(shù)據(jù)資料料登載記錄錄、逐次歸歸檔,并建建立數(shù)據(jù)庫庫存儲。3.5高墩施工工監(jiān)測與控控制對大橋高墩實行行施工監(jiān)測測,并對監(jiān)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行分析,從從而控制整整個施工過過程中墩的的應(yīng)力、應(yīng)應(yīng)變;預(yù)報報墩的應(yīng)力力狀態(tài),確確保墩的施施工安全性性。1.橋墩應(yīng)力監(jiān)監(jiān)測對2#墩進(jìn)行應(yīng)變觀觀測,總共觀測3個斷面,每每個斷面分分為8個測點,橋橋墩應(yīng)力監(jiān)監(jiān)測截面及及截面應(yīng)力力計布置位位置如圖3-22和圖3-3所示示:圖3-2應(yīng)力力測試斷面面圖3-3應(yīng)力觀測測點2.橋墩變位監(jiān)監(jiān)測1)橋墩中心位置置監(jiān)測為確保橋墩施工工與設(shè)計位位置、高程程吻合良好好,在施工工過程中應(yīng)應(yīng)監(jiān)測橋墩墩中心的平平面位置與與高程,施工至該該截面處施施工單位應(yīng)應(yīng)測量橋墩墩中心點的的平面位置置與高程。2)橋墩變位監(jiān)測測為控制橋墩變形形在允許范范圍內(nèi),應(yīng)應(yīng)監(jiān)測橋墩墩在順橋向向、橫橋向向的變位。測測點采用棱棱鏡,基座座伸出橋墩墩外側(cè)面約約10厘米。擬定定對2#、3#墩進(jìn)行行變位觀測測,每個墩墩觀測2個斷面,每每個斷面在在順橋向兩兩側(cè)各布置置一個測點點,橋墩變變位測試斷斷面及測點點布置如圖圖3-4和3-5圖所所示。圖3-4橋墩變變位測試斷斷面示意圖3-5橋墩變位位測點示意意3.橋墩溫度觀觀測考慮到各墩的溫溫度大致相相同,故只只選3#墩作為為溫度測試試對象。溫溫度橫向分分布共設(shè)兩兩個觀測截截面,每個個截面各布布置10個溫度測測點;溫度度豎向分布布測試,沿沿墩高每5-10米布設(shè)一組組溫度測點點,每組分分別在陽面面、陰面各各設(shè)一測點。溫溫度測點布布于砼保護(hù)護(hù)層內(nèi),具具體布置如如圖3-66和圖3-77所示。(a)墩高方向溫度度變化測點點示意(b)斷面溫溫度變化測測點示意圖3-6溫度監(jiān)測測斷面示意意圖3-7溫度監(jiān)測測測點示意意3.6主梁結(jié)構(gòu)構(gòu)施工監(jiān)測測與控制施工監(jiān)測為施工工控制提供供必要的反反映施工實實際情況的的數(shù)據(jù)與信信息,為橋梁施施工安全順順利進(jìn)行提提供保證。第二跨或者第三跨任意4片主梁(2片邊梁、2片中梁),在預(yù)應(yīng)力張拉前、預(yù)應(yīng)力張拉期間進(jìn)行撓度(變形)及應(yīng)力觀測;主梁架設(shè)后及二期恒載完成后等幾個階段進(jìn)行應(yīng)力觀測,以便與分析預(yù)測值比較。主梁施工監(jiān)測分為變形及應(yīng)力監(jiān)測兩部分。1.主梁變形監(jiān)監(jiān)測變形監(jiān)測應(yīng)分為為豎直面內(nèi)內(nèi)及水平面面內(nèi)的線形形及位移監(jiān)監(jiān)測兩個部部分,通過過兩個面內(nèi)內(nèi)的測量才才能準(zhǔn)確掌掌握主梁的的真實狀況況,有效地地控制主梁梁的施工質(zhì)質(zhì)量,保證證施工安全全。為盡量量減少外界界溫度對傳感感器的影響響,觀測一一般安排在在早晨太陽陽出來之前前進(jìn)行。1)測點的布置在預(yù)制場,抽檢檢主梁的變變位觀測設(shè)設(shè)3個斷面,3個測點,如如圖7所示。圖7主主梁變位觀觀測示意2.主梁應(yīng)力監(jiān)監(jiān)測除主梁結(jié)構(gòu)線形形及位移監(jiān)監(jiān)測外,主主跨結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)力監(jiān)測也也是施工控控制的一個個重要監(jiān)測測內(nèi)容,通通過該項應(yīng)應(yīng)力監(jiān)測可可迅速知道道主跨受力力狀況,并并及時判定定主梁應(yīng)力力是否在承承載力極限限狀態(tài)內(nèi),進(jìn)進(jìn)而評價主主梁安全狀狀況。在每片抽檢主梁梁的跨中截截面布置應(yīng)應(yīng)力觀測點點,具體控控制截面位位置如圖8所示。應(yīng)應(yīng)力觀測可可用鋼弦式式鋼筋應(yīng)力計計和配套的的頻率接收收儀進(jìn)行。圖8主主梁應(yīng)力觀觀測示意1)測試儀器的選選擇應(yīng)力觀測的儀器器根據(jù)對多多種應(yīng)力測測試儀器性性能的比較較,考慮到到要適合長長期觀察并并能保證足足夠的精度度,故選用用質(zhì)量高的的鋼弦式應(yīng)應(yīng)力計和配配套的頻率率接收儀作作為應(yīng)力觀觀測儀器。該該應(yīng)力計的的溫度誤差差小、性能能穩(wěn)定、抗抗干擾能力力強(qiáng),特別別適合于應(yīng)應(yīng)力長期觀觀測。其主主要性能指指標(biāo)如下::(a)量程:0~440MPaa(b)分辨率:<00.2%FFS(c)穩(wěn)定性:3~~5Hz(0.1~0.166MPa)/3個月;3~4Hz(0.1~0.13MPa)/10℃2)應(yīng)力計的埋設(shè)設(shè)應(yīng)力計按預(yù)定的的測試方向向固定在主主筋上,應(yīng)應(yīng)力計導(dǎo)線線引至混凝凝土表面。施施工過程中中注意對應(yīng)應(yīng)力計和引引出導(dǎo)線的的保護(hù)。3)應(yīng)力觀測結(jié)果果根據(jù)應(yīng)力觀測點點的埋設(shè),應(yīng)應(yīng)用應(yīng)力計計配套的頻頻率接收儀儀器便可測測得實際施施工狀態(tài)時時主梁內(nèi)的的應(yīng)力,以以此來對結(jié)結(jié)構(gòu)的安全全進(jìn)行監(jiān)測測。各主梁在張拉拉前后等應(yīng)應(yīng)實測應(yīng)力力值并研究究其變化規(guī)規(guī)律。3.7全橋總體體監(jiān)控1.對全橋總總體結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行分析計算,并且校核其主要設(shè)計計參數(shù);2.對施工工方案重新新進(jìn)行模擬擬分析,確確認(rèn)施工方案的的技術(shù)可行行性;3.對施工工全過程進(jìn)行控制和分析,確確定結(jié)構(gòu)處處于合理的的受力狀態(tài)態(tài)和線型;;4.對施工工全過程進(jìn)行行實時控制制和分析,為為下一施工工工序提供供依據(jù)和控控制目標(biāo)。第四章施工工控制的實實現(xiàn)與結(jié)果果4.1主墩監(jiān)測測4.1.1主主墩施工階階段劃分根據(jù)混凝土攪拌和和泵送能力力及鋼模板板倒用次數(shù)數(shù)以及當(dāng)?shù)氐夭牧蟻碓丛?,并結(jié)合合混凝土的的澆注工藝藝情況,施施工單位云云南路橋工工程部確定定對墩柱的模板板安裝及混混凝土澆筑筑次數(shù)進(jìn)行行分段施工工,本階段段分段施工工情況如圖圖(4-1)所示示圖4-12##墩分階段段施工情況況4.1.2主墩墩溫度觀測測根據(jù)據(jù)以上主墩墩施工,確確保主墩混凝土內(nèi)內(nèi)部溫度與與表面溫度度及環(huán)境溫溫度的溫差差在容許范范圍之內(nèi),確確保主墩良好的工工作狀態(tài),對對主墩混凝土溫溫度進(jìn)行監(jiān)監(jiān)測,并進(jìn)進(jìn)行水化熱熱分析。對對9號墩任選選一斷面進(jìn)進(jìn)行連續(xù)24小時溫度度觀測,溫溫度測點布布置平面圖圖如右圖4-2所示示。圖4-2溫度測點點布置圖溫度測試結(jié)果見見表(4--1)所示示:主墩溫度度監(jiān)測表4-11日期時間1號溫度(℃)2號溫度(℃)3號溫度(℃)表面溫度(℃)大氣溫度(℃)11月30號8:0026.525.619.220.211.510:0027.326.521.325.219.512:0030.530.325.225.923.214:0034.231.328.72621.516:0036.836.431.226.218.518:0036.036.631.727.717.512月月1號8:0034.034.025.925.511.810:0033.028.321.39.517.712:0032.826.724.021.636.314:0035.225.425.425.237.216:0037.638.130.830.623.818:0034.835.228.618.6284.1.3主主墩變位觀測為控制橋墩變形形在允許范范圍內(nèi),應(yīng)應(yīng)監(jiān)測橋墩墩在順橋向向、橫橋向向的變位。測測點采用棱棱鏡,基座座伸出橋墩墩外側(cè)面約約10厘米。擬定定對2#、3#墩進(jìn)行行變位觀測測,每個墩墩觀測2個斷面,每每個斷面在在順橋向兩兩側(cè)各布置置一個測點點,橋墩變變位監(jiān)測結(jié)結(jié)果見表4-2:主墩變形形觀測表4-2位置偏差(mm)備注2號墩斷面一測點一1測點二0.5斷面二測點一1測點二13號墩斷面一測點一0.5測點二0.5斷面一測點一0.7測點二14.1.4主主墩應(yīng)力觀觀測1..應(yīng)力計計的布設(shè)主墩在其各個施工階階段均要進(jìn)進(jìn)行應(yīng)力測測量??刂平亟孛嫖恢迷O(shè)設(shè)在墩底、墩墩身中間和和墩頂埋設(shè)設(shè)混凝土計計和鋼筋計計。鋼弦應(yīng)變變計具有應(yīng)應(yīng)變累積功功能及穩(wěn)定定性好等優(yōu)優(yōu)點。鋼弦應(yīng)變變計通過對對接方式連連接在主筋筋上,測到到的只是主主筋的應(yīng)力力,要求混混凝土的應(yīng)應(yīng)力則需要要根據(jù)應(yīng)變變協(xié)調(diào)原則則進(jìn)行換算算,而應(yīng)變變中包括混混凝土徐變變、收縮等等因素的影影響,而配配筋混凝土土的徐變、收收縮會使截截面產(chǎn)生應(yīng)應(yīng)力重分配配現(xiàn)象。主主墩根部截面面為最不利利截面,為了盡量量消除日照照溫差對觀觀察結(jié)果的的影響,觀觀測時間盡盡量選在凌凌晨日出前前進(jìn)行。圖4-3主塔應(yīng)力力計布置圖圖鋼弦應(yīng)變計的布布置見圖44-3,1~8號鋼旋計計位于墩底底,9~16位于墩身身中部,17~224位于墩頂頂。為防止止墩柱施工對對應(yīng)變計損損壞,對應(yīng)應(yīng)變計設(shè)外外套保護(hù),同同一截面共共設(shè)置了88個應(yīng)變計計,在施工工的控制階階段對傳感感器的讀數(shù)數(shù)進(jìn)行測量量,并對結(jié)結(jié)果進(jìn)行分分析。由于實測得出的的混凝土綜綜合應(yīng)變中中包含有混混凝土徐變變收縮效應(yīng)應(yīng)(占綜合合應(yīng)變中較較大比例),為為求得混凝凝土彈性應(yīng)應(yīng)變、以掌掌握混凝土土彈性應(yīng)力力,必須在在混凝土綜綜合應(yīng)變中中扣除混凝凝土徐變收收縮的效應(yīng)應(yīng)?;炷恋男熳?、收收縮與混凝凝土的組成成材料、配配合比、周周圍環(huán)境的的溫度與濕濕度、構(gòu)件件截面形式式、混凝土土的養(yǎng)護(hù)條條件、以及及混凝土的的齡期都有有關(guān)系。鑒鑒于徐變、收收縮影響因因素復(fù)雜,在在大橋結(jié)構(gòu)構(gòu)計算中,徐徐變系數(shù)的的計算理論論采用我國國公路橋梁梁設(shè)計規(guī)范范的規(guī)定,即即式:其中:收縮應(yīng)變的計算算采用式::扣除混凝土的徐變求算混凝土彈性應(yīng)力比較分析結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀況混凝土理論計算應(yīng)力實測應(yīng)力傳感器頻率應(yīng)力傳感器扣除混凝土的徐變求算混凝土彈性應(yīng)力比較分析結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀況混凝土理論計算應(yīng)力實測應(yīng)力傳感器頻率應(yīng)力傳感器回歸方程推算鋼筋壓力和混凝土應(yīng)力轉(zhuǎn)化為對應(yīng)位置混凝土的綜合應(yīng)變該階段徐變系數(shù)和混凝土彈性模計算圖4-4主塔應(yīng)應(yīng)力分析流流程圖由于徐變系數(shù)受受加載齡期期與計算齡齡期的影響響,而此橋橋主塔采用用逐階段施施工,各階階段的加載載齡期與計計算齡期都都不一樣,而而且隨著施施工的逐節(jié)節(jié)進(jìn)行,混混凝土的加加載齡期與與計算齡期期都會發(fā)生生改變,因因此有必要要對徐變作作詳細(xì)的劃劃分,不同同節(jié)段,不不同的加載載齡期和計計算齡期采采用不同的的徐變系數(shù)數(shù),采用逐逐階段累加加的方法來來求出各控控制斷面的的彈性應(yīng)變變。其中:為相鄰兩兩階段實測測綜合應(yīng)變變差,即==-;為為對應(yīng)的徐徐變效應(yīng)系系數(shù)。由可以求得鋼鉉計計埋置處混混凝土的最最終彈性應(yīng)應(yīng)力。通過以上理論分分析,理論論值與實測測值的比較較如下:圖4-52##墩1#鋼鉉計計所處位置置砼應(yīng)力理理論值與實實際值比較較圖4-62##墩2#鋼鉉計所所處位置砼砼應(yīng)力理論論值與實際際
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