隨著我國(guó)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(duì)低廉的連續(xù)梁橋?qū)⒃谖覈?guó)未來(lái)的公路、鐵路建設(shè)中扮演更加重要的角色。懸臂澆筑法是我國(guó)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(gè)漫長(zhǎng)復(fù)雜的施工過(guò)程,成橋后的質(zhì)量與線形依賴(lài)于良好的施工控制。目前我國(guó)在進(jìn)行連續(xù)梁橋線形控制時(shí),通常只采用一種狀態(tài)預(yù)測(cè)方法,缺乏將兩種狀態(tài)預(yù)測(cè)方法結(jié)合起來(lái)應(yīng)用的嘗試;在進(jìn)行連續(xù)梁橋應(yīng)力控制時(shí),通常將梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算結(jié)果作為應(yīng)力控制的依據(jù),這種方法往往不能真實(shí)反映應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜的零號(hào)塊。因此,有必要加強(qiáng)對(duì)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?yàn)楣こ桃劳?對(duì)連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工控制中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究。采用Midas/Civil軟件對(duì)連續(xù)梁橋懸臂澆筑的施工過(guò)程進(jìn)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(duì)連續(xù)梁橋懸臂施工過(guò)程中混凝土澆筑后的變形值進(jìn)行預(yù)測(cè)和調(diào)整,分析三個(gè)模型預(yù)測(cè)結(jié)果的有效性。采用Midas/FEA軟件對(duì)連續(xù)梁橋應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜的零號(hào)塊建立實(shí)體單元模型,得到了零號(hào)塊在五種不利工況下的應(yīng)力分布狀態(tài),并將零號(hào)塊實(shí)體單元模型的計(jì)算結(jié)果和梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。本文主要研究結(jié)論如下:(1)驗(yàn)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(duì)連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工過(guò)程中混凝土澆筑后的變形值進(jìn)行較好的預(yù)測(cè)和調(diào)整。(2)將灰色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)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明并聯(lián)型灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)結(jié)果的平均相對(duì)誤差、最大相對(duì)誤差和均方根誤差最小,說(shuō)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(guò)對(duì)零號(hào)塊建立實(shí)體單元模型,得到了零號(hào)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(hào)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、底板進(jìn)人洞、頂板移動(dòng)荷載加載區(qū)域上出現(xiàn)了較大的主拉應(yīng)力,有局部開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn),在今后的設(shè)計(jì)和施工控制中應(yīng)當(dāng)對(duì)這些部位加以注意。(4)和零號(hào)塊梁?jiǎn)卧Ｐ陀?jì)算結(jié)果相比,零號(hào)塊實(shí)體單元模型的計(jì)算結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果更接近,說(shuō)明零號(hào)塊實(shí)體單元模型能夠更加準(zhǔn)確的描述零號(hào)塊的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)。在對(duì)連續(xù)梁橋零號(hào)塊進(jìn)行應(yīng)力控制時(shí),采用實(shí)體單元建模方法會(huì)取得更好的效果。本文研究成果為狀態(tài)預(yù)測(cè)法在連續(xù)梁橋線形控制上的應(yīng)用提供了新的思路,對(duì)今后連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)和施工控制具有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U445.4
【部分圖文】：

其中高鐵 3 萬(wàn)公里。圖 1.1 為 十三五 期間我國(guó)鐵路規(guī)劃建設(shè)的示意圖。建設(shè)方面，我國(guó)原計(jì)劃 30 年建成的 7918 國(guó)家高速公路網(wǎng)絡(luò)在 21 世紀(jì)初提前[2]，目前我國(guó)高速公路里程的總規(guī)模已達(dá)到 13 萬(wàn)公里，新規(guī)劃的 71118 高速網(wǎng)絡(luò)將在 2030 年前建成。綜上所述，未來(lái)我國(guó)的交通事業(yè)仍將保持較快的發(fā)度，將有數(shù)量更多、規(guī)模更大、跨徑更長(zhǎng)的橋梁等待建設(shè)，對(duì)橋梁建設(shè)的質(zhì)提出了更高的要求，而有效的施工控制是確保成橋質(zhì)量的關(guān)鍵。

圖 2.2 閉環(huán)控制法流程Fig2.2 The flow of closed-loop control method2.1.3 自適應(yīng)控制法閉環(huán)控制法只能在施工誤差產(chǎn)生后，通過(guò)糾正和調(diào)整被動(dòng)的減小誤差對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的影響，而不能主動(dòng)的消除誤差。在懸臂澆筑施工過(guò)程中，橋梁實(shí)際結(jié)構(gòu)狀態(tài)和理想狀態(tài)產(chǎn)生誤差的主要原因是理論計(jì)算模型中的結(jié)構(gòu)參數(shù)和實(shí)際情況有所偏差。自適應(yīng)控制法針對(duì)這一誤差產(chǎn)生的原因，對(duì)各施工階段引起結(jié)構(gòu)狀態(tài)誤差的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別，并用識(shí)別得到的真實(shí)參數(shù)更新修正理論計(jì)算模型，使模型和橋梁的實(shí)際狀態(tài)盡可能的接近，從根源上降低施工誤差。自適應(yīng)控制法流程如圖 2.3 所示。

構(gòu)狀態(tài)和理想狀態(tài)產(chǎn)生誤差的主要原因是理論計(jì)算模型中的結(jié)構(gòu)參數(shù)和實(shí)際情況有所偏差。自適應(yīng)控制法針對(duì)這一誤差產(chǎn)生的原因，對(duì)各施工階段引起結(jié)構(gòu)狀態(tài)誤差的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)識(shí)別，并用識(shí)別得到的真實(shí)參數(shù)更新修正理論計(jì)算模型，使模型和橋梁的實(shí)際狀態(tài)盡可能的接近，從根源上降低施工誤差。自適應(yīng)控制法流程如圖 2.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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7 趙s

本文編號(hào)：2832112