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大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工监控研究
摘要:随着我国基础设施建设的不断发展,大跨径预应力混凝土连续梁桥工程也变得越来越多,因为该梁桥本身具备着非常好的力学性能,所以这也使其成为了在现代桥梁建设过程当中的研究热点。然而预应力混凝土连续梁桥在进行正式施工的过程当中经常存在着很大的应力变化,这不仅会对于整个桥梁结构造成很大的影响,同时也会增加施工的难度,因此针对于大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工进行有效的监控是非常重要的,只有这样才能够对于整体工程的质量做出相应的保障。
关键词:大跨径预应力混凝土连续梁桥;应力监控;质量保障
引言:经研究,大跨径预应力混凝土连续梁桥现在已经成为了桥梁建设施工过程当中使用的最为广泛的一种桥梁形式,该结构本身具备着非常强的承载能力,而且疲劳性能也比较好,因此一般会将其使用在大型工程当中。然而在大跨径预应力混凝土连续梁桥施工的过程当中,因为受到了不同外力所产生的影响,其整体的施工情况也会产生一定的变化,这对于最终的施工会带来非常大的影响,因此针对于施工过程当中的具体情况进行监控是非常的具有现实意义的。
1、针对于大跨径预应力混凝土连续梁桥进行施工监控的主要意义
现如今我国交通建设行业发展的非常的迅速,因此公路桥梁的整体建设量近些年来也得到了逐步的增加。其中桥梁的建设任务是非常艰巨的,因为桥梁建设本身属于一个系统化的工程,在整体建设的过程当中会受到多方不确定因素所造成的影响,例如设计计算和材料性能以及整体的施工精度等,因此针对于桥梁建设的施工状态进行实时的监测包括调整,对于实现最终的建设目标来说是非常重要的【1】。
对于大跨预应力混凝土连续梁桥的施工来说,在进行施工的过程当中是需要经历多次体系转换的,所以桥梁的结构内力包括整体的 位移化也会变得非常的复杂,对于混凝土桥梁来说除了其材料本身就是非均匀材质以及整体的材质特性并不是非常稳定以外,还会受到温度包括湿度等一系列因素所造成的影响,再加上各个阶段的混凝土包括各层混凝土在进行施工的过程当中会形成相互影响,因此必然会导致各个阶段的内力包括位移会随着混凝土的浇筑而产生一定的变化,甚至是出现偏离设计值的现象。因此为了能够更好的确保最终的施工质量可以达到相应的要求,就必须要针对于整个桥梁建设过程进行更加严格的把控,科学的对于整个施工过程当中结构所产生的变形包括应力情况等进行相应的监控,这样做才能够达到指导整体施工的目标,确保桥梁的成桥线形以及整体的结构状况能够完全符合工程建设的需求。
2、大跨径预应力混凝土连续梁桥施工的具体监控内容
2.1变形控制。在展开施工的过程当中,无论选择哪一种施工方法,桥梁结构都会出现挠曲变形的现象,同时整体的结构变化会受到多种因素所产生的影响,导致桥梁结构在进行施工时的实际位置会直接偏离于预期的状态,造成很难完成合拢或者是成桥线形和最初的设计要求不符等一系列的问题。因此必须要针对于桥梁进行相应的控制,使其整体结构能够在施工的过程当中时刻保持和预期状态相符。
2.2应力控制。对于桥梁结构的建设来说,在其施工时包括在成桥状态下的具体受力情况和预期设计之间是否是相符合的目前已经成为了施工监控过程当中的重要环节,通过针对于结构应力进行相应的监测就能够实时了解桥梁的具体应力状态。如果在研究的过程当中发现实际的应力状况和理论计算的应力状况之间存在着差别超限的问题就一定要及时的对于原因进行查找,并且完成相应的调控,使整体的误差一直都能够在允许的范围当中。对于桥梁结构建设来说结构应力控制的具体质量好坏是不容易被发现的,所以一旦出现应力控制不良的情况必然会对于整体桥梁结构造成非常大的危害,严重时甚至直接会破坏整体结构,所以这是比变形控制线更加重要的一个环节【2】。
2.3稳定控制。桥梁结构的稳定性直接关系着最终的安全性,例如最为典型的就是加拿大的魁北克桥,该桥在南侧锚锭桁架即将要完工的时候,因为悬臂端下弦杆的副板屈曲而导致出现了突然之间的崩塌(如下图一所示)。由此便可以看出,在针对于桥梁进行施工的过程当中,不仅要严格的对于变形包括应力进行控制,与此同时也必须要确保桥梁施工各个阶段构件的整体稳定性。
3、大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工监控方法概述
3.1参数识别法。在对于桥梁进行建设的过程当中,影响到最终施工误差的因素是非常多的,而设计参数误差就是其中的一个非常重要的因素,因此在进行施工时必须要针对于设计参数进行有效的识别计算,只有这样才能够更好的调整因为设计参数而导致的各个施工阶段存在的偏差问题。该方法在进行应用过程当中的基本原理就在于需要对于施工过程中所产生的各种实测数据进行有效的采集跟分析,通过计算来调整设计参数存在的偏差,然后再把调整好的数据反馈到模型当中。对于原理论设计值进行有效的调整,并且以此作为基础重新计算桥梁的各个阶段内力包括变形的理想状态,减小或者是直接消除理论值跟实际测量数值之间存在的偏差问题。
3.2最小二乘法。对于桥梁的施工监测计算包括分析来说桥梁线形预测以及调整是非常重要的一个内容,在针对于桥梁施工进行监控的过程当中,对于设计参数误差的调整指的就是利用量测施工对于桥梁的实际结构进行分析,了解桥梁建设结构的实际状况和理想状况之间存在的偏差并且利用误差分析理论来确定导致这种偏差出现的主要设计参数,同时针对于桥梁结构进行有效地控制,使结构的最终成桥状态和设计保持一致。最小二乘法属于一种非常传统的优化办法,而且整体的理论体系包括计算方式都非常的完善,一般会选择将其使用在设计参数的辨识包括修正当中【3】。
3.3卡尔曼滤波法。因为在大跨度桥梁的施工监控工作当中,结构的整体状态都属于离散的数据序列表示,并不是利用连续量来对其进行表示,由于该算法本身非常的灵活具备着很好的适应性所以说很容易被推广到非线性的系统当中进行应用,卡尔曼滤波法的应用实质其实就是需要从被噪声所污染的信号当中提取出真正的信号,并且以此作为基础对于系统的状态进行估计,利用所估计出来的状态变量就能够确定控制规律,针对于整个系统进行有效的控制。
结束语:综上所述,预应力混凝土连续梁桥本身就是一种非常优越的桥梁结构体系,这种桥梁结构体系能够达到比较大的跨径,同时桥梁的结构刚度也比较大,成桥受力非常合理,对于该桥梁结构来说,在整体施工的过程当中实施有效的监控能够更好的促进整体工程的顺利展开。在本篇文章当中首先对于桥梁监控的意义进行了分析,其次探讨了监控的主要内容,最后介绍了监控的实际应用办法,希望能够为相关工作人员提供一定的帮助。
参考文献
[1]刘瑞. 浅析大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工监控[J]. 建筑工程技术与设|计,2019(11):1761. DOI:10. 12159 / j. issn. 2095 - 6630.2019.11.1704.
[2]杨林. 大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工监控探析[J]. 江西建材,2015(8):182-182,187. DOI:10. 3969 / j. issn. 1006 - 2890.2015.08.153.
[3]路盛伟. 大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工监控探析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2015(20):6186-6187.