预应力混凝土连续梁桥施工仿真分析与标高控制研究

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随着我国交通事业的迅猛发展,预应力混凝土连续梁桥由于具有行车平稳舒适以及跨越能力较强的特点,已成为我国大跨度桥梁建设的主要桥型之一,而悬臂施工法由于其自身的优点随之成为现代连续梁桥的主要施工方法,在近年来的桥梁修建中越来越受到青睐。但由于连续梁桥从悬臂施工至成桥运营,主梁的标高在不断变化中,为确保主梁顺利合龙以及成桥线形和应力符合设计要求,需对施工过程中的主梁挠度和应力进行预测和控制。这就需要依据各个施工阶段的实际情况对桥梁施工进行仿真分析,计算出悬臂施工过程中结构受力和变形的理想状态,并将仿真分析的计算结果应用于后期的标高控制研究中。首先,根据悬臂施工的特点,选择合适的结构分析方法,运用Midas/Civil建立全桥施工仿真分析模型,通过分析计算,给出连续梁桥在各个施工阶段梁段标高的变化以及关键截面应力的计算结果,总结梁段的变形趋势和关键截面应力的变化规律。在仿真分析中,考虑了梁段自重、预应力、桥面荷载、混凝土的收缩徐变、结构体系转换和边界条件改变等。其次,合理精确的立模标高设置是标高控制成败的关键。为控制梁段的线形变化,使成桥线形与理想线形相一致,需根据给出的立模标高计算公式,结合连续梁桥施工仿真分析中梁段位移的计算结果,在各个梁段挂篮立模时设置预拱度,以抵消各种荷载引起梁段变形的不利影响。再次,基于使施工状态偏离理想状态的因素很多,对影响主梁标高的参数进行了敏感性分析。选定最大悬臂阶段和成桥阶段,改变对标高控制有影响的参数,分析这些参数变化一定幅度后,梁段标高随之的变化情况,以鉴别那些是对梁段标高变化影响显著的主要参数,并根据最小二乘法和实验法对参数进行识别,对计算模型进行修正,以使计算模型与实际相符。最后,由于悬臂施工的连续梁桥当已施工梁段标高出现误差时,几乎无法调整,故对下一节段的立模标高调整显得尤为重要。因此本文将灰色预测理论应用于连续梁桥的标高控制中,采用GM(1,1)进行下一阶段的状态预测,根据成桥阶段的标高控制结果,来验证GM(1,1)在连续梁桥标高控制中应用的可行性。
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