全预应力连续梁桥施工监控与仿真分析

1、全预应力连续梁桥施工监控与仿真分析年月合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名主席：淬午教，委员：徽建张工业曾防承投杪少业久享薅。颜砖新莎搁独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金垦王些盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：相移签字日期：加年眵月？日学位论文版权使用授权书本学位论文作

2、者完全了解金月巴王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金蟹工些太兰可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文者虢和军金导师签名：签字日期：沙年中月弓日签字日期：加年毕月吁日学位论文作者毕业后去向：工作单位：气让峨侈的多通讯地址：邮编：全预应力连续梁桥施工监控与仿真分析摘要）近年来，预应力连续梁桥在全世界范围内得到了迅速发展。它凭借整体性好、结构刚度大、变形小、抗震性能好、主梁变形挠曲线平缓、桥面伸

3、缩缝少、行车舒适等优点在桥梁工程中取得了一席之地。预应力连续梁桥施工通常采用悬臂对称浇筑的方式。这使得结构内部的受力十分复杂，为了保证施工的质量和安全，使连续梁桥的实际运营状态最大限度的接近于设计状态，确保成桥状态下的线性和受力达到设计要求，合理科学的对桥梁进行施工监控事必不可少的环节和措施。本文以滁州市明光路跨线桥为例，介绍施工监控的内容，其中包括线性控制（高程和坐标控制）、内力控制、温度控制、截面尺寸控制。采用有限元软件对桥梁各个阶段进行建模、计算，把理论计算数据与实际测量所得数据进行对比分析，并对结构的重要参数进行敏感性分析，得出相应的结论。关键词：连续梁桥悬臂施工施工监控敏感性，（），

4、：；致谢时光匆匆如流水，转眼已是毕业之际，回首三年的研究生生活，一种感激之情油然而生。在这里首先感谢我的导师王建国老师，从论文的开题、展开到最后的定稿，他给了我许多帮助。王老师平易近人，学术严谨，对学生认真负责，让我感受到一个学者的严谨和务实，这些让我获益匪浅，终身受用，希望借此机会向王老师表示崇高的敬意。感谢在一起度过三年愉快研究生生活的各位同学和同门们，感谢你们一直对我的帮助和指导，你们给我带来了无限的快乐，在你们的身上我学会了为人处事，学会了成长。感谢我的父母，是他们无私的关怀和付出，使我能够安心学习并顺利完成学业，在此向我的父母致以最深切的敬意和美好的祝福。感谢合肥工业大学，让我拥有美

5、好而充实的三年。作者：杨军剑年月日目录第一章绪论连续梁桥的发展概况悬臂浇筑、挂篮施工的施工工艺大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制的重要性本文主要研究内容第二章工程简介和监控内容工程实例简介主要参数施工阶段的划分监控内容几何变形的测量应力和温度测量截面尺寸测量现场监控的流程连续梁桥施工控制结构的计算方法正装分析法倒装分析方法无应力状态法本章小结第三章模型建立、计算及敏感性参数分析明光路跨线桥模型的建立软件简介模型的建立模型的计算结果主要计算参数计算结果敏感性参数分析结构的刚度影响结构的自重影响预应力的影响本章小结第四章监控结果应力监控结果变形监控结果第五章结论与展望结论展望：插图清单图悬臂浇筑的

6、施工过程图明光路跨线桥简图图截面尺寸（）图高程测点和坐标测点图钢弦式应变一温度传感器图检测仪器图应变计的截面位置图应变计的横截面布置图标高示意图图正装分析法的流程图倒装分析法示意图图倒装分析流程图图全桥总体模型图半桥模型的单元划分图成桥状态下上边缘最大最小应力图成桥状态下下边缘最大最小应力图卜断面（截面）应力历程图图断面（一截面）应力历程图图断面（一截面）应力历程图图断面（一截面）应力历程图图第施工阶段累计竖向变形图图第施工阶段累计竖向变形图图第施工阶段累计竖向变形图图第施工阶段累计竖向变形图图第施工阶段累计竖向变形图图第施工阶段累计竖向变形图图第施工阶段累计竖向变形图图第施工阶段累计竖向变形

7、图图第施工阶段累计竖向变形图图最大悬臂状态下弹性模量对挠度影响图一成桥状态下弹性模量对挠度影响图最大悬臂状态下弹性模量对主梁下边缘应力的影响图最大悬臂状态下容重对竖向位移的影响图成桥状态下容重对竖向位移的影响图最大悬臂状态下容重对应力的影响图成桥状态下容重对应力的影响图最大悬臂状态下施加预应力对挠度的影响图成桥状态下施加预应力对挠度的影响图最大悬臂状态下施加预应力对下边缘应力的影响图成桥状态下施加预应力对下边缘应力的影响图最大悬臂状态下管道摩擦系数对挠度的影响图最大悬臂状态下管道摩擦系数对主梁下边缘压力的影响图成桥状态下管道摩擦对挠度的影响图成桥状态下管道摩擦系数对主梁下边缘应力的影响图卜断面

8、（截面）实测应力与理论值比较图断面（一截面）实测应力与理论值比较图断面（卜截面）实测应力与理论值比较图第施工阶段累计竖向变形实测值与理论值比较图第施工阶段累计竖向变形实测值与理论值比较图第施工阶段累计竖向变形实测值与理论值比较图第施工阶段累计竖向变形实测值与理论值比较图第施工阶段累计竖向变形实测值与理论值比较悃衣渭早插表清单表国内主要大跨径连续梁桥表国外主要大跨径连续梁桥表明光路跨线桥施工阶段划分表表主桥监控工况明细表挂篮受力情况表各块段的湿重表断面（截面）测点应力值单位：表断面（一截面）测点应力值单位：表断面（一截面）测点应力值单位：表断面（一截面）测点应力值单位：表第施工阶段号墩累计竖向变

9、形单位：表第施工阶段号墩累计竖向变形单位：表第施工阶段号墩累计竖向变形单位：表第施工阶段号墩累计竖向变形单位：表第施工阶段号墩累计竖向变形单位：表第施工阶段号墩累计竖向变形单位：表号墩施工阶段抛高值单位：表号施工阶段抛高值单位：表使用阶段抛高单位：表挂蓝变形抛高值单位：表理论预拱度单位：表最大悬臂状态下弹性模量对挠度影响表成桥状态下弹性模量对挠度影响表最大悬臂状态下弹性模量对主梁下边缘应力的影响表最大悬臂状态下容重对竖向位移的影响表成桥状态下容重对竖向位移的影响表最大悬臂状态下容重对应力的影响表成桥状态下容重对应力的影响表最大悬臂状态下施加预应力对挠度的影响表成桥状态下施加预应力对挠度的影响表

10、最大悬臂状态下施加预应力对下边缘应力的影响表成桥状态下施加预应力对下边缘应力的影响表最大悬臂状态下管道摩擦系数对挠度的影响表最大悬臂状态下管道摩擦系数对主梁下边缘压力的影响表成桥状态下管道摩擦对挠度的影响表成桥状态下管道摩擦系数对主梁下边缘应力的影响第一章绪论连续梁桥的发展概况我国自上世纪中期开始修建连续梁桥，相对欧洲起步较晚，但近三十年发展较快，在预应力混凝土连续梁桥的设计、结构分析、实验研究、预应力材料及预应力的施加、施工工艺等方面都有很大进步。预应力混凝土连续梁桥的设计技术和施工技术在我国都己达到较高水平。预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁的一种，它具有整体性好、结构刚度大、变形小、抗震性

11、能好、主梁变形挠曲线平缓、桥面伸缩缝少、行车舒适等优点，因此预应力混凝土连续梁桥得到了很好的发展，并在公路、城市和铁路桥梁工程中得到了广泛的采用。它凭借自身的优势，在我国的桥梁建设中取的了一席之地。在我国已建成的有代表性的大跨径预应力混凝土连续梁桥旺如下表所示：表卜国内主要大跨径连续梁桥序号桥梁名称主桥跨径（米）所在地建成年份珠江三桥广东珠江沙洋汉江大桥湖北扬州长江大桥江苏扬州东明黄河公路大桥山东风陵渡黄河大桥山西上海奉浦大桥上海六库怒江大桥云南南京长江二桥北汊桥江苏南京京杭运河特大桥江苏常州车站北路浏阳河大桥湖南浏阳上世纪五十年代，联邦德国首次将悬臂浇筑、挂篮施工用于建造预应力混凝土兰河桥（

12、），并于年将悬臂施工成功应用于沃尔姆斯（）和科别麦茨（）两座大跨径型钢构桥，这是预应力混凝土首次用于建造大跨径桥梁。年联邦德国又建成了主跨为的本道尔夫（），再一次成功的体现出挂篮施工的优越性。此后悬臂浇筑、挂篮施工的施工工艺在全世界得到了推广，连续梁桥也得到了空前的发展。国外已建成的较为典型的大跨径预应力混凝土连续梁桥如表卜所示：表卜国外主要大跨径连续梁桥序号桥梁名称所在地主跨跨径（米）建成年份门道桥（）澳大利亚斯格特文桥奥地利（）奥波托桥（）葡萄牙休斯顿大桥（）美国沐尼大桥（）澳大利亚欧沃大桥（）英国悬臂浇筑、挂篮施工的施工工艺¨们挂篮施工、悬臂浇筑连续梁桥的混凝土浇筑量大，且需对

13、称浇筑，在施工中一般采用泵送浇筑。传统的方法是通过拆装弯管实现向两端泵送混凝土，但泵送的口径较小，且桥梁施工一般泵送高差较大，导致施工操作复杂，耗时较长，很容易出现堵管，从而导致混凝土的浇筑速度较慢，影响混凝土质量。为了满足对称浇筑的要求，现多采用三通管工艺，该工艺即可单向泵送混凝土，也可双向同时泵送，可避免由于混凝土浇筑慢可能出现的接茬、断面、新老混凝土交接的裂缝等。连续梁桥挂篮悬臂浇筑施工的具体施工步骤拍如下：（）号块施工。零号块施工一般采用托架或支架，且多采用分次浇筑的形式，规范要求分两次或三次浇筑，这是由于零号块较长，且截面尺寸存在突变的原因。（）临时固结。多采用墩旁支架和墩项预埋预应

14、力筋张拉固结。如墩柱较宽、跨径较小的话可采用墩顶预埋预应力钢筋张作为临时拉固结。实际工程中多采用墩旁支架，本文的工程实例也为墩旁支架。（）挂篮设计及试验。挂篮设计主要依据两项：强度和变形。设计是根据所在桥梁的块段最大重量，使得挂篮总体变形不超过。试验是指对现行的挂篮做强度和变形试验，要求其满足设计要求。（）悬臂施工。悬臂浇筑主要要考虑不平衡荷载的控制（梁顶的堆积荷载、自由荷载、由于浇筑不同步造成的不平衡荷载等）、预应力的张拉、和挂篮移动与安装。（）合拢段施工。合拢段施工时主要考虑刚性支撑设计、合拢顺序、以及各截面的高程变化。（）体系转换。合拢段施工完成后要拆除临时固结体系，进行体系转换。悬臂浇

15、筑的施工工艺见图，其中挂篮是悬臂浇筑的主要机具是一个不断向前移动的活动支架，挂篮固定在前一块上，下一块的所有工序（模板安装、钢筋绑扎、波纹管安装、预留空洞、混凝土的浇筑、预应力张拉、压浆）都在挂篮上进行。当当前块施工完成、混凝土达到预期的强度后，挂篮解除后锚，两侧挂篮同时向前移动，进行下一块施工。具体过程见下图卜：毪时匿绣墩圃幽（）删节段瞧日寸固结蓑蓝妻桁桨差篮主衔契）挂篮就位挂篮圭椽鬻挂蓝主格架立、臼苞益挂麓工主墩临身譬盈鳝域耘凿结堰短承台承台（）挂篮前移（现浇段浇筑（）边跨合拢中踌台拢图卜悬臂浇筑的施工过程悬臂浇筑、挂篮施工具有以下特点：（）由于是挂篮施工并不需要任何支撑措施，在施工过程中

16、不受交通和跨径的影响，因此特别有利于需要通航和大跨径的桥梁施工。（）预应力混凝土连续梁桥在施工过程中的结构受力。上部的拉力由预应力钢筋承受，下部的压力由混凝土承受，这样的受力方式有利于悬臂浇筑，连续梁桥的预应力既是施工时的需要，又是后期的受力需要。（）预应力混凝土连续梁桥采用悬臂浇筑，无需大量的脚手架和对地面的强度处理，为施工费用做出了很大的贡献。（）悬臂浇筑对结构的平衡性要求较高。在悬臂浇筑时，严格要求进行平行作业，是避免不平衡荷载的产生，保证了工程结构的安全的保证。（）变截面预应力混凝土连续梁桥在外观，结构的线性上较好，美观度较好，适用于现代社会。随着悬臂浇筑、挂篮施工技术的不断更新、进步

17、，大跨径桥梁挂篮施工已经取代了固定脚手架施工方法。且预应力混凝土连续梁桥在向高强、轻型、大跨的方向发展。与其它结构体系相比，预应力混凝土桥已经占了主导地位。大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制的重要性随们预应力混凝土连续梁桥在建造过程中，随着悬臂浇筑施工进行，桥梁结构的内部受力和截面竖向位移在不断变化，难以控制。因此，要使悬臂浇筑的预应力连续梁桥各阶段的内力和竖向位移逼近预计值，最终符合设计要求，就必须对其进行施工控制。在施工控制过程中，可以通过应力、位移实际值与理论值的比较，得出偏差，分析在施工过程中可能出现的不合理地方，及时的更正错误，对施工做出调整，保证桥梁建造的顺利进行。预应力混凝土连续

18、梁桥的施工控制不仅是桥梁施工过程中的安全保障，而且是桥梁在营运过程中安全性和耐久性的保障。随着时代的发展，荷载等级、交通流量、行车速度都在不断的提高，还有一些不可预测的潜在威胁也可能危及桥梁的安全，在桥梁施工控制过程中，预留长期观测点，给桥梁创造终身安全监测条件，给桥梁营运阶段的养护工作提供科学的、可靠的数据，是具有重大意义的。也能为桥梁养护部门提供该桥的监测数据，反映出桥梁的实际使用情况，从而能够有效的对其进行养护和加固，而不是目前一些只靠外观检查等简单手段得到粗略的检查结果。如果想要较为主动地预报桥梁各部位的营运情况，必须在桥梁施工过程中建立施工控制系统，并使得该控制系统能够长期的对桥梁营

19、运阶段进行有效地、精确地监测，这样才能确保桥梁的安全性和耐久性。由此可见，桥梁施工控制是现代桥梁建设中的必然趋势。本文主要研究内容本文以滁州市明光路跨线桥作为工程实例，探讨悬臂浇筑、挂篮施工全预应力连续梁桥的施工监控方法，针对在施工过程中可能出现的与理论有偏差的参数进行计算分析，并分析各参数对结构内力和变形的敏感度，最后比较理论计算的内力、变形数值与监控现场测得数值，并加以分析。本文围绕上述内容进行展开，全文共分为五章：第一章：绪论。介绍连续梁桥的发展情况，悬臂浇筑、挂篮施工的特点、施工工艺。第二章：工程简介和监控内容。介绍引用的工程实例、实际的监控的内容、施工控制的计算方法。其中监控内容包括

20、线性控制（高程和坐标控制）、内力控制、温度控制、截面尺寸控制。第三章：就工程实例进行建模计算，得出理论的应力、变形计算结果，并给出预拱度的计算方法及结果。研究施工过程中有可能出现偏差的参数对工程结构的内力和变形的敏感度，研究参数主要有混凝土的弹性模量、混凝土自重、初始预应力、管道摩擦系数。第四章：把实际的现场监控过程中所测得的数据与理论的计算结果进行比较，并进行分析。第五章：对本文进行总结得出结论，并阐述后续的研究内容。第二章工程简介和监控内容工程实例简介本文以滁州市明光路跨线桥作为工程实例，滁州市明光路跨线桥工程起点为定远路，终点为扬子路，设计全长公里，其中桥梁长米，道路长米，桥梁全宽米，按

21、照双向车道、机非混行城市主干道标准设计，本桥中间主跨为通航孔。全桥满足通航净宽、净空要求，同时满足东西大堤通车和防洪通道要求。建成以后将是贯穿滁州东西的主干道。本桥中间主跨为通航孔。主要参数主桥桥梁跨径组成为米，桥梁简图见图。为单箱双室全预应力混凝土三跨连续梁桥，截面尺寸简图见图。主桥宽米，引桥宽米，引桥靠近主桥米内实现宽度渐变。主桥为三向全预应力结构，纵向、横向预应力均采用符合国家标准低松弛钢绞线，标准强度，竖向预应力筋采用符合国标级高强精轧螺纹钢，标准强度。梁按挂篮悬臂浇筑法施工设计，采用混凝土。下部结构主墩采用带扩大头椭圆柱实体墩，主墩基础采用根直径米的钻孔灌注桩基础，按摩擦桩设计。墩帽

22、、墩身采用混凝土，承台采用混凝土，桩基采用水下混凝土。图明光路跨线桥简图一一二暑鬲。二盟弋一一圮一一一曼口扭一。；一。一。叫）（域一团一弛图截面尺寸（）施工阶段的划分经过施工过程的合拢方案比选，确定了施工的流程。根据施工过程，将全桥施工过程划分为个施工阶段，具体如表所示：表明光路跨线桥施工阶段划分表施工施工阶段施工阶段描述阶段施工阶段描述号芎浇筑各墩号段混凝土激活各墩号段混凝土张拉各墩号段、钢张拉各墩号段、钢束束拆除支架安装挂蓝移动挂蓝湿重湿重激活各墩号段混凝土激活各墩号段混凝土张拉各墩号段、钢张拉各墩号段、钢束柬移动挂蓝移动挂蓝、安装边跨支架湿重湿重激活各墩号段混凝土激活号段和边跨现浇混凝土

23、张拉各墩号段、钢张拉各墩号段、钢束束移动挂蓝拆除挂蓝湿重浇筑边跨段激活各墩号段混凝土安装边中跨吊架及边跨压重张拉各墩号段、钢浇筑边跨合拢混凝土柬移动挂蓝拆除边跨支架吊架湿重张拉、纲束激活各墩号段混凝土中跨压重张拉各墩号段、钢浇筑中跨合拢混凝土束移动挂蓝解除墩梁固结完成体系转换湿重拆除中跨吊架激活各墩号段混凝土张拉、钢束张拉各墩号段、钢张拉一偶数数钢柬束移动挂蓝加二期恒载湿重成桥运营年监控内容邮施工监控过程是一个“施工一测量一误差分析一参数调整一预报”的循环过程，必须在施工过程中全过程跟踪计算，根据现场实际情况变化，不断调整、完善计算参数以满足设计对线形及内力的要求。现场监控内容主要有有几何变形

24、的测量、应力和温度的测量、截面尺寸测量。几何变形的测量几何变形测量分为高程测量和坐标测量。根据以往的监控实例，对明光路跨线桥的测点布置为每个截面布置个高程测点和个坐标测点，所在位置见下图。图中、为高程测点，为坐标测点。高程和坐标采用隔天观测，测量误差控制在以内。图高程测点和坐标测点几何变形的监控是保证桥梁顷，合拢的保证，也是即时发现施工现场问题的直观数据体现。应力和温度测量应力的测量是通过应变测量值换算得到的。应变测量与主梁的施工是同步进行的，因此要求测试元件具用良好的抗损伤能力、长期稳定性、埋设定位容易以及抗干扰小等性能。通过比较，在明光路跨线桥项目中采用钢弦式应变一温度传感器作为测试元件见

25、图，检测仪器采用钢弦检测仪见图，将钢弦式应变一温度传感器绑扎在受力钢筋上，可以直接读出频率和内部温度，通过应变一频率的标定曲线，换算出实测应变，再根据弹性关系得出实测应力。外部温度测量采用温度计直接得出。应变测试截面位置见图，共布置个界面，应变计的横截面布置位置见图。在监控过程中，对以下四种情况进行应力控制测量：（）混凝土浇筑之前；（）混凝土浇筑之后；（）预应力张拉之后；（）挂篮移动后。应变仪指标：测量范围：拉、压；测量分辨率：；综合误差：工作温度：一。型频率读数仪：测量范围：频率（）；测量范围：温度（）一；时基精度：；测频率分辨率：；测模数分辨率：；测温精度：±。图钢弦式应变温度传

26、感器图检测仪器图应变计的横截面布置截面尺寸测量混凝土超方对悬臂施工主梁的挠度、内力影响很大，必须尽可能的避免，因此超方的测量也是非常重要的。除了应变和标高数据能够反映超方的现象外，对每一节段粱截面尺寸测量也是一个好方法。具体做法是每浇筑一节段梁，就对其截面进行测量，测量项主要包括底板厚度，腹板厚度，项板厚度和截面高度，测量精度控制在以内。现场监控的流程监控工况见下表：表主桥监控工况明细工主梁主梁水况工况描述测试时机应力温度标高平位移号、块现浇施工结束挂篮定位浇筑梁体混凝土初凝前挂篮对称悬浇梁端梁体混凝土浇筑后第二天梁体预应力束张拉完成后挂篮定位浇筑梁体混凝土初凝前挂篮对称悬浇梁端梁体混凝土浇筑

27、后第二天粱体预应力柬张拉完成后挂篮定位浇筑梁体混凝土初凝前挂篮对称悬浇梁端梁体混凝土浇筑后第二天寸粱体预应力束张拉完成后挂篮定位浇筑粱体混凝土初凝前挂篮对称悬浇梁端梁体混凝土浇筑后第二天梁体预应力束张拉完成后挂篮定位浇筑粱体混凝土初凝前挂篮对称悬浇梁端粱体混凝土浇筑后第二天梁体预应力束张拉完成后挂篮定位浇筑梁体混凝土初凝前挂篮对称悬浇梁端梁体混凝土浇筑后第二天梁体预应力束张拉完成后挂篮定位浇筑梁体混凝土初凝前梁体混凝土浇筑后第二天挂篮对称悬浇梁端梁体预应力束张拉完成后梁体混凝土浇筑后第二天梁体预应力束张拉完成后遗浇筑粱体混凝土初凝前对称悬浇粱端梁体混凝土浇筑后第二天梁体预应力束张拉完成后梁体预

28、应力束张拉完成后施工边跨合拢段梁体预应力束张拉完成后拆除边跨支架拆除边跨支架完成后拆除主墩旁临时支墩体系转换完成以后及箱梁的临时锚固主跨合拢前一天的连续观测施工中跨合拢段，张拆除中跨挂梁后拉梁体内预应力束桥面及附属工程施工施工完成交工验收交工验收前连续梁桥施工控制结构的计算方法连续梁桥施工控制的分析方法是指理论模型的建立及结构计算分析引。目前施工控制中主要采用的计算方法有正装分析法、倒装分析法、无应力法。正装分析法们正装分析法是根据施工的实际顺序进行分析计算的，因此能够知道各个施工阶段的受力情况和截面的位移情况，而且可以考虑结构的非线性、收缩、徐变等因素。正装分析法也具有自身的局限性。它是按照

29、结构设计的施工顺序进行计算内力和位移的，所以无法考虑机构本身的几何非线性因素，因此最后很难和设计的完全一致。利用正装分析法的计算结果确定的预拱度会产生一定误差】【】正装分析法的基本特点：（）桥梁在计算之前必须制定详细的施工方案，按照施工加载的顺序对结构进行计算分析，这样才能得到结构中间阶段、最终成桥阶段的实际变形和受力状态。（）在进行计算之前，必须确定结构的实际状态，以符合实际要求的实际施工结果（标高、线性等），以倒退施工的第一阶段作为结构正装分析的初始状态。（）该阶段结构分析必须以前一阶段的计算结果作为依据，前一阶段的结构位移是该阶段确定轴线的依据，之前各个施工阶段结构的受力状态是该阶段结构

30、时差、材料非线性的计算依据。（）混凝土的徐变、收缩时差效应可以在各个施工阶段逐步加入引。正装分析法的优点：（）相对倒装分析法混凝土的收缩徐变难以计算的问题，正装分析法在收缩徐变的计算上有着优势。（）正装分析法不存在初始应力确定难的问题。正装分析法是“从零开始”计算非常方便，如果哪个施工阶段应力或变形没有通过，比较容易调整，不必重新确定初始应力。而倒装分析法则要重新确定初始应力。并需要考虑其对其它施工阶段影响，这样会产生一连串的连锁反应，十分复杂。正装分析法则回避了这些问题。（）正装分析法更具针对性、实用性、合理性、条理清晰、明了。如果计算中出现失误，查找更正方便。正装分析法的缺点：标高示意图见

31、图：图标高不意图图示中：实际结构初始标高（立模标高）；：实际竣工的结构标高；：计算模型的初始标高（设计标高）；：计算模型的竣工标高。正装分析法的压力和挠度计算是从设计标高出发的，而实际施工过程中为了保证成桥线性达到设计的要求，实际结构是按照立模标高进行施工的，因此实际结构的压力和挠度与模型计算的结果有出入。正装分析法中由计算模型和实际结构不符的问题可以通过迭代法消除们。步骤如下：（）以设计标高日尸建立模型，计算理论挠度羽和竣工标高日；，（日）（）施工标高日，；¨；？其中熠为梁段的预拱度。利用以上计算的结果建模进行下一段的施工标高计算：研但）砰一“其中：昭，（）比较竣工标高驯“和设计标

32、高日，有：删）日严一聊如果口删础但一砰呕口则邵即可作为实际施工的立模标高。反之，则应该以。）卵（础但一砰）作为新的施工标高和初始标高重新建立理论计算模型，重复上步骤，直至误差满足精度要求为止。实际上处理并不复杂，次基本就能满足要求，迭代收敛的速度比较快。正装分析法的具体流程如下图：图正装分析法的流程倒装分析方法心¨倒装分析法是以成桥的应力和线形作为施工控制依据，即首先保证竣工成桥时桥梁的应力和线形满足设计的要求。然后再由此反向推算出各施工阶段的结构参数，以确保桥梁在该参数控制下施工，成桥竣工时能够达到设计要求。可以这样认为：倒拆法就是以“合理的结果”去“顺藤摸瓜”，来反推出“合理的过

33、程”。倒装分析法是由成桥状态去反推出各个施工阶段合理的控制参数，因此它在我们监控计算分析工作中具用概念明确、理由充分、方向性强等优点。理论上讲，只要拟定好成桥状态就可以反推出各个施工阶段的控制参数。倒装分析法基本思想见图。纩一一飞图倒装分析法示意图倒装分析法的缺点：倒装分析法解决了施工过程中的理想状态问题，但它也存在自身的局限性。（）对于几何非线性十分明显的大跨度桥梁来讲，按倒装分析法的结果进行正装施工，桥梁结构将偏离设计的成桥状态。解决的方法：对于倒装分析法中的几何非线性问题，通常采用倒装分析法计算与正装分析法计算的交替迭代，也就是用循环迭代逼近理想状态的分析方法。循环迭代逼近分析方法的基本

34、思想：依据己知的设计成桥状态进行倒装分析，以位移反推出结构的初始状态。再依据初始状态按施工顺序进行正装分析计算，得出新的成桥状态。但由于几何非线性的原因，正装、倒装一次分析结果并不能够吻合，因此，需要反复多次进行正装计算、倒装计算，直到计算出的成桥状态与设计的成桥状态一致。（）倒装分析法的初始状态不容易确定。初始状态参数主要包括初始的标高和应力。初始标高应该是理想状态下的竣工标高，由于我们的竣工标高是以设计标高作为基准的，所以在这里可以采用设计标高。初始应力应该是理想状态下的竣工应力，竣工应力设计单位却提供不了，提供的只能是一次成桥状态下的应力，它与逐段浇筑施工最终的成桥状态下的内力有很大的差

35、别，而且桥梁结构的最终成桥状态下的应力是与其施工工艺和施工步骤有关的。因此在初始应力状态的确定上有很大的困难。（）倒装计算法中不能考虑与桥梁的形成历程有关的时差效应问题，如预应力的损失、混凝上的收缩徐变等，在这一点上倒装计算法明显受到了制约。倒装分析法的分析流程倒装分析流程如下图图一倒装分析流程图无应力状态法们瞳无应力状态法适用于斜拉桥及悬索桥结构分析的施工控制。它是以桥梁结构各构件的无应力长度和曲率不变为基础，将桥梁结构的成桥状态和各施工阶段的中间状态联系起来。无应力状态法的基本思路是：在线性状态下对一座已建成桥梁进行解体，只要使各单元无应力构形不变，则无论按什么顺序还原，还原后的结构内力和

36、线形将与原结构一致。由单元无应力预制形状用来代表各施工阶段及成桥阶段的内力、位移状态，与施工方案、施工荷载无关，这是无应力状态法的一大优点。其另一个优点是，如果所有拉索均为一次张拉的话，可以根据单元无应力尺寸直接计算出任何一个阶段结构的内力和位移，而不需要进行各阶段效应叠加。本章小结本章对研究实例明光路跨线桥进行了介绍，对现场的监控内容、各个施工阶段的监控工作进行了详细阐述。并对施工控制种常用的计算方法正装分析法、倒装分析法、无应力状态法进行介绍，讲述每种方法的原理，分析了各自的优缺点。第三章模型建立、计算及敏感性参数分析明光路跨线桥模型的建立软件简介本文采用计算软件。和一样是以有限元为理论基

37、础的计算、分析、设计软件，是由韩国浦项集团研发机构研发的。目前系列软件包括建筑、桥梁、岩土隧道、机械、基础、有限元网格划分等多种软件。是将有限元分析原理与土木结构（桥梁结构）的专业性要求有机地结合起来，能够迅速、准确地完成结构的分析和设计，是土木工程专用的结构分析与优化设计软件。不仅能够分析像预应力箱型桥梁、悬索桥、斜拉桥等桥梁的压力与应变，而且还可以做非线形边界分析、水化热分析、材料非线形分析、静力弹塑性分析、动力弹塑性分析等。该软件填补了目前土木结构分析、设计软件市场的空白。模型的建立根据设计图纸，利用对明光路跨线桥总体结构建立能反映施工荷载的有限元模型。对该桥进行了正装分析，得出各阶段主

38、梁变形状态、应力状态。计算模型中根据悬臂施工梁段的划分、支点、跨中、截面变化点等控制截面将全桥划分为个节点和个单元。其中所有的参数严格按照设计图纸的提供。总体计算模型如图和所示。图一全桥总体模型幺五厶厶之龇远乏之迭墓主貉二盗二盖五五五蚕图半桥模型的单元划分模型的计算结果主要计算参数主要材料特性。主梁主梁采用混凝土，混凝土容重，混凝土抗压弹性模量为×，泊松比为，轴心抗压设计强度，抗拉设计强度，相对湿度。考虑混凝土的收缩、徐变对结构的测试应力和施工阶段梁体挠度、应力的影响，计算按照规范规定的收缩、徐变系数进行分析，以便更加符合结构的实际变化。预应力采用钢绞线束施加，钢绞线弹性模量取

39、15;，钢绞线采用标准，抗拉标准强度为，控制应力采用钢绞线抗拉标准强度的，为，预应力钢绞线的参数值由厂家提供的参数确定。计算图式。连续梁要经过墩梁固结一悬臂施工一合拢边跨一合拢中跨一解除墩梁固结的过程。在施工过程中结构体系不断发生变化，故在各个施工阶段应根据符合实际情况的结构体系和荷载状况选择正确的计算图式进行分析计算。本文对于各个施工阶段都进行了计算。该桥有平曲线（）和竖曲线，在建模时如果考虑平曲线和竖曲线的话会比较繁琐，而且会导致结构的扭转变形，较为复杂，因此在计算中对其简化，假定本桥为平、直桥。挂篮及施工临时荷载的取值。根据施工单位提供数据，挂篮及模板等重量取为，与结构间的采用后锚固方式

40、定位。边跨合拢吊架重，合拢时平衡压重采用合拢段箱梁一半的重量压重，边浇注混凝土边卸压重。箱梁方量测量。根据误差分析理论，桥梁上部混凝土重量对悬臂施工的大跨径连续梁桥影响很大，必须尽可能减小混凝土超方的影响。具体做法是：每浇筑一节段梁，统计好所浇筑的方量与设计方量进行对比，计算出浇筑误差。挂篮变形误差。浇筑混凝土过程中，挂篮会发生变形，这包括纵向变形和横向变形，也包括弹性变形和非弹性变形。挂篮非弹性变形对施工控制质量有较大影响，再有就是挂篮的刚度不足会导致挂篮横向、竖向变形不一致，一侧变形量大，另一侧变形小。由于挂篮变形的不确定性本次计算中没有考虑，在实际监控过程中会逐步的去拟合出挂篮变形曲线，尽量减小与实际变形的误、上温度影响。温度影响是施工控制中较难掌握的因