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《大跨度斜拉懸索組合系統(tǒng)橋梁換索施工監(jiān)控技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、大跨度斜拉懸索組合系統(tǒng)橋梁換索施工監(jiān)控技術(shù)研究第一章緒論1.1斜拉-懸索橋發(fā)展?fàn)顩r斜拉橋和懸索橋是目前大跨度和超大跨度橋梁最常用的兩種橋型[15]。當(dāng)斜拉橋和懸索橋都無法較好滿足各種限制條件時(shí)，斜拉懸吊體系橋梁應(yīng)運(yùn)而生。美國(guó)設(shè)計(jì)大師羅勃林為斜拉懸吊協(xié)作橋做了基奠性工作，從1854年建成的美國(guó)的尼亞加拉瀑布公鐵兩用橋，為世界上首座斜拉懸吊體系橋梁，至此開啟了該類型橋梁的建設(shè)篇章，至今已有150多年歷史[23]。其中最著名的當(dāng)屬由羅勃林主持設(shè)計(jì)的主跨為486m的Brooklyn大橋，該橋?yàn)槠浯碜髦?。?0世紀(jì)大部分時(shí)期內(nèi)斜拉懸吊體系橋主要限于方案設(shè)計(jì)，一直
2、沒有付諸于實(shí)際工程應(yīng)用。直到20世紀(jì)80年代末90年代初，在加拿大、法國(guó)和葡萄牙各有一座橋在加固時(shí)成功采用了斜拉懸吊體系。從此以后，斜拉懸吊體系橋受到我國(guó)橋梁設(shè)計(jì)工的特別重視。15年左右的時(shí)間在不同的地區(qū)10多個(gè)設(shè)計(jì)方案如雨后春筍般出現(xiàn)，而且多數(shù)都是大跨度方案[14]。20世紀(jì)90年代，我國(guó)橋梁工提出了多個(gè)斜拉懸吊體系橋設(shè)計(jì)方案，蒙云教授和肖汝誠(chéng)教授為此做了十分有意義的探索和嘗試，將其用于實(shí)踐工程建設(shè)，并多次提出協(xié)作體系設(shè)計(jì)方案[1]。1997年在烏江上建成了全國(guó)首座跨徑為288m的現(xiàn)代斜拉懸吊體系協(xié)作橋，實(shí)現(xiàn)了該橋型零突破，在設(shè)計(jì)和施工過程中新創(chuàng)了一系列
3、新材料、新技術(shù)和新工藝，用事實(shí)證明了該橋型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性，消除了諸多疑慮，通過交通部鑒定，獲得了高度評(píng)價(jià)[2]。表1為國(guó)內(nèi)外斜拉懸吊協(xié)作體系橋部分橋梁統(tǒng)計(jì)表。.1.2橋梁施工控制的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)外在橋梁施工控制技術(shù)方面的研究和應(yīng)用起步較早，眾多發(fā)達(dá)國(guó)家已將施工控制納入常規(guī)施工管理工作中，控制方法已從人工測(cè)量、分析和預(yù)報(bào)，發(fā)展到自動(dòng)監(jiān)控、分析預(yù)報(bào)和自動(dòng)調(diào)整的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，并已形成了較完善的橋梁施工控制系統(tǒng)。即便如此，國(guó)外對(duì)橋梁施工控制技術(shù)的研究還在繼續(xù)，這是由于影響橋梁施工的因素太多、太復(fù)雜，同時(shí)不斷涌現(xiàn)新型的、規(guī)模（跨徑）更大的橋梁工程也對(duì)橋梁施工控
4、制提出了更高的要求[34]。國(guó)外最早較系統(tǒng)地把工程控制論應(yīng)用到橋梁施工管理中的是日本。20世紀(jì)80年代后期，日本在修建chichby斜拉橋和Yokohama海灣斜拉橋時(shí)就成功地利用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)建立了一個(gè)用于拉索索力調(diào)整的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了施工過程中實(shí)測(cè)參數(shù)與設(shè)計(jì)值的快速驗(yàn)證比較，對(duì)保證施工安全和精度，加快工程進(jìn)度起到了決定性的作用。該系統(tǒng)主要由自動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)采集、精度控制支持和結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)分析三部分組成，但由于結(jié)構(gòu)計(jì)算分析時(shí)借助控制室大型計(jì)算機(jī)進(jìn)行的，因此，受通訊電纜架設(shè)昂貴費(fèi)用等因素的影響，使其推廣受到限制。此外，日本又研制一個(gè)以現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)為主要計(jì)算分
5、析手段的斜拉橋施工雙控系統(tǒng)，這一系統(tǒng)除包含上述體積的三個(gè)部分外，還增加了兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，及測(cè)量參數(shù)和計(jì)算參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。此系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是在現(xiàn)場(chǎng)完成自動(dòng)測(cè)試、分析和控制全過程，并可進(jìn)行設(shè)計(jì)值敏感分析和實(shí)際結(jié)構(gòu)行為預(yù)測(cè)。該系統(tǒng)在1989年建成的Nitchu橋和1991年建成的Tomei-Ashigara橋上實(shí)際應(yīng)用效果良好。.第二章斜拉-懸索橋換索施工監(jiān)控的主要內(nèi)容2.1施工控制的內(nèi)容橋梁換索施工控制的任務(wù)就是對(duì)橋梁施工過程實(shí)施控制，確保在施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形始終處于容許的安全范圍內(nèi)，確保成橋狀態(tài)（包括成橋線形與成橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力）符合設(shè)計(jì)要求[18]。橋梁施工
6、控制圍繞上述控制任務(wù)而展開，其施工控制的工作內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：不論采用什么施工方法，橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中總要產(chǎn)生變形（撓曲），并且結(jié)構(gòu)的變形將受到諸多因素的影響，極易使橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中的實(shí)際位置（立面標(biāo)高，平面位置）狀態(tài)偏離預(yù)期狀態(tài)，使橋梁難以順利合攏，或成橋永久線形與設(shè)計(jì)要求不符。所以必須對(duì)橋梁實(shí)施控制，使其結(jié)構(gòu)在施工中的實(shí)際位置狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)之間的誤差在容許范圍內(nèi)，并使成橋線形符合設(shè)計(jì)要求[9]。與橋梁工程質(zhì)量的優(yōu)劣需用其質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)來檢驗(yàn)一樣，施工控制的結(jié)果也需有一定的標(biāo)準(zhǔn)，即用誤差容許值來評(píng)判。橋梁施工控制中的幾何控制總目標(biāo)就是最終
7、達(dá)到設(shè)計(jì)的幾何狀態(tài)要求，其結(jié)果的誤差容許值與橋梁的規(guī)模、跨徑大小、技術(shù)難度等有關(guān)，目前還沒有統(tǒng)一規(guī)定，需根據(jù)具體橋梁施工控制要求具體確定。同時(shí)，為保證幾何控制總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，每道工序的幾何控制誤差允許范圍也需事先研究，通常包括：標(biāo)高、合攏相對(duì)高差、軸線、傾斜度等[35]。..2.2施工控制中的主要影響因素斜拉懸索橋換索施工控制的主要目的是使施工實(shí)際狀態(tài)最大限度地與理想設(shè)計(jì)狀態(tài)（線形與受力）相吻合。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，就必須全面了解可能使施工狀態(tài)偏離理想設(shè)計(jì)狀態(tài)的所有因素，以便對(duì)施工實(shí)施有效的控制[22]。不論何種橋梁的施工控制，結(jié)構(gòu)參數(shù)都是必須考慮的重要因素。結(jié)
8、構(gòu)參數(shù)是施工控制中結(jié)構(gòu)施工模擬分析的基本資料，其準(zhǔn)確性直接影響分析
