龙文兵—成子河大桥施工监控开题报告

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1、华中科技大学土木工程与力学学院2013届本科生毕业设计（论文）开题报告论文题目：成子河大桥施工监控分析学号：U200916071学生姓名：龙文兵指导教师：胡隽院（系）专业：土木工程与力学学院道路桥梁与渡河工程专业0903班道桥系桥梁工程教研室1课题来源、目的、意义国内外基本研究概况1.1课题来源工程起点位于泗阳县城淮海西路与西安路平交口附近，终点与南岸老S325（南外环线）对接，西安路大桥由主桥、两岸引桥、两岸接线组成，其中主桥约273.5米，北岸引桥约540米，南岸引桥约300米，桥头引道约1377米。主桥为(60.65+

2、152+60.65)m三跨连续钢桁系杆拱桥，边、中跨跨度比为0.4。主桁由两片钢桁架组成，桁宽26.7m。两片主桁的外侧各有3.9m悬臂托架支撑人行道，桥面总宽32.5m。两侧边跨为变高度桁梁，中跨为钢桁系杆拱。主桥采用的钢桁系杆拱桥为结构自平衡体系，拱肋产生的推力由桥面板内钢箱系杆平衡，不产生外部水平推力。前期工作配套费用及建安费合计约3.4亿元，，建安费约2.89亿元。本人选择胡隽老师作为毕业设计导师，在老师的推荐下选择此项目作为毕业设计课题。1.2施工监控的目的、意义成子河大桥桥是跨越成子河的重点工程，该桥的建成对于该

3、市的经济发展具有十分重大的意义，为了确保桥梁在建造过程中避免出现桥梁垮塌等重大责任事故，确保桥梁工程质量，较好的实现设计意图，特对此大桥提出施工监控。施工监控包括施工监测和控制。施工监测的目的就是在全桥上部结构施工过程中，通过监测主拱、系杆和吊杆的应力及变形，来达到及时了解结构实际行为的目的；通过施工过程中对温度、应力、线型、混凝土材料的弹性模量等的监测，对桥梁结构体系计算所采用的参数进行识别、计算和修正，纠正实际线型和内力与设计目标值的偏差，确保结构的安全、稳定与结构受力合理，为大桥安全、顺利建成提供技术保障。施工控制的目

4、的是为了在全桥施工完成后，主拱结构的线型、系杆及桥面系的线型达到设计理想的线型，并使主拱和系杆的内力分布与设计理想的内力状态一致。浇拱肋线型一旦形成，很难调整。因此对该桥施工过程进行有效的控制，保证其成桥内力和线型，是该桥成功建设的一个关键。因此，对桥梁施工过程的位移、应力和温度进行有效的监测并采取行之有效的调控措施是保证其顺利成功修建的必要条件之一。1.3.1施工监控国内基本研究情况我国工程师虽在早时也注意到施工中结构内力和变形的调控,如1957年建成的武汉长江大桥在施工过程中就做了应力、标高的调整，但真正把施工监控理论系

5、统的运用到工程建设中的时间较晚。虽然起步较晚，但国内施工监控技术的发展十分迅速，特别是进入80年代后，随着计算机在桥梁工程中应用的普及和深入,桥梁工作者开始运用计算机辅助桥梁施工。1982年建成的上海柳港大桥首次根据现代工程控制的基本思想,有效地进行了主梁挠度和索塔水平位移的施工控制。柳港大桥的控制成功,引起了桥梁界对桥梁施工监控技术研究的高潮。随着近几年我国几座大跨径悬索桥的修建成功,国内在悬索桥施工控制技术研究方面也有了较大的进步。交通部公路研究所和西安公路交通大学联合开发了灰色预测控制法,并成功地运用于虎门悬索桥的施工

6、控制。该方法主要根据灰色预测控制理论对悬索桥的施工过程进行预测控制。依照悬索桥的施工架设特点,把施工控制分为两个阶段进行预测控制:施工控制的第一阶段为主缆架设阶段,这一阶段要求确保成缆线形达到成桥期望的施工标高;施工控制的第二阶段为加劲梁吊装阶段,这一阶段施工控制的任务是保证成桥线性达到设计要求。交通部第二公路工程局在厦门海沧大桥悬索桥上部结构线性施工监控方面采用灰色预测控制取得了良好的效果。后来,交通部公路研究所在虎门大桥的施工控制中运用了卡尔曼滤波法来滤除主缆架设阶段和钢箱梁吊装阶段出现的施工误差。1.3.2国外施工监控

7、基本研究状况桥梁施工控制概念最早出现在20世纪50年代，第一座现代斜拉桥Stromsund桥施工时，建设者就如何使索力和标高达到设计要求的问题进行了研究，这也是传统意义上的施工控制。1958年修建TheodonNess斜拉桥时，建设者首次提出了采用“倒退分析”的方法计算出各施工阶段结构的标高和初始索力,该方法在1978年竣工的美国P-K桥中也得到了应用。后来，加拿大在修建安纳西斯桥时，也采用了同样的施工控制技术。由此可以看出，施工监控最初始的对象是斜拉桥。虽然桥梁施工监控的概念起源于欧美，但真正系统的把施工监控理论运用到桥梁

8、施工管理中的是日本。早在20世纪80年代初，日本修建日野预应力混凝土连续梁桥时,就建立了施工控制所需的应力、挠度等参数的观测系统,并应用计算机对所测参数进行现场处理,然后将处理后的实测参数送回控制室进行结构计算分析,最后将分析结果返回到现场进行施工控制。上述方法也是国外传统的施工监控方法。