發(fā)布時(shí)間：2020-08-01 09:20

【摘要】：大跨鋼管混凝土拱橋一般采用纜索吊裝斜拉扣掛懸拼法施工,監(jiān)控的關(guān)鍵在于斜拉扣索索力和拱桁線形,本文旨在尋找一種快速準(zhǔn)確求解扣索索力的方法,以及應(yīng)用最小二乘支持向量機(jī)法預(yù)測(cè)拱桁吊裝過(guò)程中的線形,并在工程中驗(yàn)證兩種方法的可行性和準(zhǔn)確性,進(jìn)而科學(xué)指導(dǎo)大跨CFST拱橋拱桁斜拉扣掛懸拼施工監(jiān)控,保障橋梁施工的質(zhì)量和安全。以計(jì)算跨徑268m的永吉高速猛洞河大橋?yàn)閷?shí)例,建立三維桿系有限元計(jì)算模型,模擬拱桁吊裝過(guò)程,對(duì)斜拉扣掛施工過(guò)程中扣索索力、拱桁線形進(jìn)行分析;根據(jù)猛洞河大橋和計(jì)算跨徑450m的大小井大橋的拱桁吊裝過(guò)程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),編寫(xiě)回歸預(yù)測(cè)模型程序,對(duì)拱桁斜拉扣掛施工過(guò)程中扣掛控制點(diǎn)豎向位移進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。以下是本文的主要內(nèi)容:(1)推導(dǎo)快速求解合理扣索索力的方法:以正裝迭代法為基礎(chǔ),通過(guò)簡(jiǎn)化的力矩平衡法計(jì)算出扣索張力作為初始迭代矩陣,在迭代過(guò)程中增加修正矩陣,得到改進(jìn)的正裝迭代法。然后,將該方法應(yīng)用于求解猛洞河大橋斜拉扣索索力,通過(guò)與正裝迭代法的對(duì)比,驗(yàn)證改進(jìn)正裝迭代法的收斂效率高,將此法求解的索力應(yīng)用于工程,結(jié)果表明,正裝迭代法通過(guò)12次的迭代才能得到控制點(diǎn)豎向位移最大值為-20.3mm的精度;改進(jìn)的正裝迭代法第7次迭代就能得到控制點(diǎn)豎向位移最大值為-19.2mm的精度。同時(shí),施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值較好的吻合了理論計(jì)算值,驗(yàn)證了該方法的合理性和準(zhǔn)確性。說(shuō)明采用改進(jìn)的迭代法進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算效率明顯提高,同時(shí)能成功應(yīng)用于工程。(2)在猛洞河大橋拱桁吊裝過(guò)程中,探索最小二乘支持向量機(jī)法對(duì)于拱桁線形預(yù)測(cè)的適用性。選取影響拱桁線形的主要參數(shù),編寫(xiě)程序,建立并訓(xùn)練最小二乘支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型。分析對(duì)比預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)值,模型預(yù)測(cè)精度未能滿足要求,主要原因是:樣本數(shù)量較小不利于模型的自我學(xué)習(xí)訓(xùn)練;樣本數(shù)據(jù)絕對(duì)值較大、數(shù)據(jù)離散性大,預(yù)測(cè)難度高;猛洞河大橋的扣索索力張拉采用多次分階段調(diào)索方案,對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果影響較大�？傊�,最小二乘支持向量機(jī)法在拱桁吊裝過(guò)程中豎向位移的預(yù)測(cè)需要滿足一定的條件。(3)分析最小二乘支持向量機(jī)法在猛洞河大橋線形預(yù)測(cè)的探索結(jié)果,針對(duì)性選取拱桁吊裝節(jié)段更多,樣本數(shù)據(jù)絕對(duì)值更小、數(shù)據(jù)離散性更小,且扣索初張力采用一次調(diào)索的大小井大橋項(xiàng)目,根據(jù)該橋數(shù)據(jù),建立并訓(xùn)練最小二乘支持向量機(jī)預(yù)測(cè)模型,驗(yàn)證最小二乘支持向量機(jī)法在大跨CFST拱桁斜拉扣掛懸拼施工過(guò)程中預(yù)測(cè)扣掛控制點(diǎn)豎向位移的可行性。結(jié)果表明,訓(xùn)練模型均方誤差MSE值僅僅0.04,而進(jìn)行預(yù)測(cè)的模型均方誤差MSE值為0.27,模型在訓(xùn)練時(shí)的擬合度精度較高,且預(yù)測(cè)結(jié)果也滿足工程精度要求。最小二乘支持向量機(jī)在大小井大橋拱桁吊裝過(guò)程預(yù)測(cè)扣掛控制點(diǎn)豎向位移得到成功應(yīng)用�？傊�,改進(jìn)的正裝迭代算法計(jì)算效率高、工程適用性強(qiáng),為大跨拱橋斜拉扣索索力計(jì)算提供理論和方法支撐;最小二乘支持向量機(jī)法在一定條件下,有效預(yù)測(cè)大跨拱橋拱桁吊裝過(guò)程的拱桁線形,為拱桁線形和扣索索力實(shí)時(shí)調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。用兩種方法指導(dǎo)大跨CFST拱橋斜拉扣掛懸拼法施工的監(jiān)測(cè)控制,能有效保證橋梁施工過(guò)程及成橋的質(zhì)量和安全。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：U445.4
【圖文】：

用的施工方法一一斜拉扣掛懸拼施工，其線形控制的桁節(jié)段吊裝預(yù)抬高量的控制，求解合理的扣索力組合是由鋼材和混凝土按照鋼管內(nèi)填充混凝土的形式組合混凝土的填充提高了鋼管的抗局部屈曲能力，鋼管的套和塑性能力［３］。伴隨著國(guó)內(nèi)ＣＦＳＴ邋（鋼管混凝土）設(shè)計(jì)凝土拱橋施工工藝及技術(shù)的不斷提高，鋼管混凝土拱橋得到迅速發(fā)展，使之逐漸變成目前大跨度拱橋最常用旺蒼東河大橋（國(guó)內(nèi)最早的鋼管混凝土拱橋）的建成到年的發(fā)展，跨徑己經(jīng)超過(guò)５００ｍ，可望在不久的將來(lái)成的４００余座鋼管混凝土拱橋中，跨度最大的是２０１３江長(zhǎng)江一橋（主跨５３０ｍ）邋［５］，如圖１－１所示。目前在達(dá)到５７５ｍ［６］。逡逑

ｉｇ．邋１－２邋Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｃａｂｌｅ邋ｃｒａｎｅ邋ａｓｓｅｍｂｌｙ邋ａｎｄ邋ｃａｂｌｅ－ｓｔａｙｅｄ邋ｂｕｃｋｌｅ邋ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ索吊裝施工法在橋梁的施工應(yīng)用中，工藝自身不斷完善，以其起調(diào)動(dòng)便捷、對(duì)施工段水運(yùn)通航影響較小等優(yōu)點(diǎn)在拱橋的施工中大節(jié)段重量大等原因，大跨度鋼管混凝土拱通常采用扣塔扣索的裝法施工。國(guó)內(nèi)采用該方法施工的拱橋數(shù)不勝數(shù)，如２００４年廣混凝土拱橋一一南寧永和大橋（主跨３３８ｍ）就是采用纜索吊裝當(dāng)時(shí)世界跨度最大的下承式鋼管混凝土拱橋１１４］。２０１３年在四川橋（主跨５３０ｍ）同樣采用纜索吊裝斜拉扣掛懸拼施工，建成時(shí)的鋼管混凝土拱橋［１５】。逡逑裝配合斜拉扣掛懸拼施工是利用纜索系統(tǒng)將岸邊加工制作的拱位置，與前一節(jié)段拼裝后利用扣索扣掛在扣塔上實(shí)現(xiàn)臨時(shí)固定，工方法是目前在大跨度鋼管混凝土拱橋施工中運(yùn)用最廣泛的方高速猛洞河大橋采用纜索吊裝斜拉扣掛施工。逡逑

管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)體系選擇多樣化，結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越，能在不同地質(zhì)與地形力大的優(yōu)勢(shì)，而且造型美觀，在工程界備受青睞，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)建設(shè)最多跨徑不斷增大的鋼管混凝土拱橋必須合理組織施工監(jiān)控確保施工的精度，索吊裝配合斜拉扣掛懸拼施工過(guò)程中，確定合理的扣索力以及施工過(guò)程根時(shí)調(diào)整索力是線形控制的關(guān)鍵技術(shù)。逡逑橋斜拉扣掛懸拼施工監(jiān)控逡逑跨鋼管混凝土拱橋斜拉扣掛懸拼施工線形控制的關(guān)鍵在于斜拉扣索索力節(jié)段吊裝預(yù)抬高量的控制，所以在施工監(jiān)控過(guò)程中，有幾個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題需要確地求解扣索索力組合；采用科學(xué)的方法預(yù)測(cè)拱桁線形，為反饋調(diào)索及設(shè)參考。逡逑拉扣掛的發(fā)展逡逑統(tǒng)的方法是通過(guò)操作卷?yè)P(yáng)機(jī)控制鋼絲繩進(jìn)行斜拉扣掛臨時(shí)約束施工拱桁，

【參考文獻(xiàn)】

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1 郝聶冰;顧安邦;;500m級(jí)鋼管混凝土拱橋施工控制[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

2 王新征;王宗華;;正裝迭代法在確定斜拉橋成橋狀態(tài)索力中的應(yīng)用[J];公路工程;2015年02期

3 鄭皆連;王建軍;牟廷敏;馮智;韓玉;秦大燕;;700m級(jí)鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)與建造可行性研究[J];中國(guó)工程科學(xué);2014年08期

4 鄭皆連;王建軍;馮智;韓玉;秦大燕;;鋼管混凝土拱段真空輔助灌注工藝試驗(yàn)[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2014年06期

5 顧穎;姚昌榮;李亞?wèn)|;康玲;揭志羽;;大跨度鋼管混凝土拱橋安裝線形控制方法研究[J];橋梁建設(shè);2014年01期

6 郝聶冰;張雪松;唐鵬勝;張永寧;;大跨徑鋼管混凝土拱橋吊裝線形控制方法研究[J];中外公路;2013年03期

7 韓玉;秦大燕;馮智;;合江長(zhǎng)江一橋施工關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新[J];公路;2013年03期

8 包龍生;李仲陽(yáng);于玲;;大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋施工階段預(yù)拱度[J];沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年02期

9 孫全勝;高紅帥;;LS-SVM在連續(xù)剛構(gòu)橋標(biāo)高誤差預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J];中外公路;2013年01期

10 高大峰;王方輝;任禹州;何新成;;卡爾曼濾波法在大跨連續(xù)梁橋施工控制中的應(yīng)用[J];施工技術(shù);2012年09期

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1 曹林;任偉新;;用正裝迭代法確定斜拉橋合理施工索力[A];第十七屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2017年

2 耿悅;王玉銀;;多跨連續(xù)無(wú)風(fēng)撐鋼管混凝土拱橋施工方案比選[A];中國(guó)鋼協(xié)鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)分會(huì)第十一次年會(huì)論文集[C];2007年

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3 張治成;大跨度鋼管混凝土拱橋施工控制研究[D];浙江大學(xué);2004年

4 張建民;大跨度鋼管混凝土拱橋承載能力與施工控制研究[D];華南理工大學(xué);2001年

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3 高洪如;合江長(zhǎng)江一橋施工控制計(jì)算與控制措施研究[D];重慶交通大學(xué);2011年

4 吳進(jìn)明;鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)研究及有限元分析[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

5 段瑞芳;鋼管混凝土拱橋拱肋纜索吊裝施工預(yù)拱度設(shè)置研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2777273