1施工監(jiān)控所需參數及分(fèn)類
懸索橋施工監控所需(xū)參數(shù)可以分為幾何參數、材料特性參數和環境參數。幾何參數是指結構或構件(jiàn)的(de)幾(jǐ)何尺寸(cùn)。材料特性參數主要指與材料力學特性有關的參數,如彈性模量、容重、線膨脹係數等(děng)。環境參數是指與施工過程有關的溫(wēn)度、臨時荷(hé)載、臨時支撐與約束等。在這些參(cān)數中,有些對於施工監控是敏感的,有些是影響很小的。大跨度懸(xuán)索橋上部結構施工監控需要的參數,根據其對結構施工敏感性的影響,將(jiāng)其分為3級。敏感性為1級的參數是指(zhǐ)該(gāi)參數有影響,但不突出,其參數變化對所涉及的影響範圍(或對象)不敏感,即使該參數采用理(lǐ)論值,對控製目標的實現也是可接受的;敏感性為3級的參數是指該參數對所涉及的影響對象很敏感,施工監控中必須獲得實際的(de)參數,監控工作必須(xū)以實際參數為準,否則(zé)監控目標就很(hěn)難實現;敏感性2級介於1和3之間,其(qí)參數至少應采用理論加經驗修正值。
2監控參數獲取的方法及要求
懸索橋施工監控參數根(gēn)據施工現場的實際(jì)情況擬通過以下方法獲取:
(1)實際現場測量
對於涉及到結構的(de)實際坐標、沉降和變形、幾何尺寸等(děng)方麵的參數,應采用現場實(shí)際測量的方法獲(huò)取。對於采用(yòng)大地測量(liàng)方式獲取的數據,應采用國家一級控製(zhì)網作為基準,按工(gōng)程具體情(qíng)況,設(shè)置二等水準控製網。對於結構塔(tǎ)、錨聯測,應采用二(èr)等水準測量控製網進行測量,達到二(èr)等水準(zhǔn)測量控製精度。
(2)試驗室與工廠(chǎng)測量
對於材(cái)料(liào)的彈性模量等參數,應采用試驗室測量的方式獲取;鋼絲直徑、索股彈性模量(liàng)、吊索彈性模量(liàng)等參數,應在加(jiā)工時進行測(cè)量、試驗,並進行統計,提出統計確定的參數;對於吊(diào)索長度(dù)、加(jiā)勁梁段重量等,則應在加工廠按規範或設計、監理要求,進行測量或稱重(chóng)。
(3)通過(guò)現(xiàn)場測試識別
有些參數既無法通過現場測量(liàng)直接獲得,也無法在試驗(yàn)室或工(gōng)廠直(zhí)接獲取,需要采用間接的方(fāng)法,通過測試、試驗和計算分析,利用參數識別的方法獲取。如橋塔塔頂實際的縱向抗推剛度、主纜溫度場等。
3監控參數的預(yù)測與調整
在(zài)施工監控(kòng)的實(shí)際操作中,先將實測修正後的各參數反饋給監控仿真係統,以成橋線(xiàn)形設計參數(錨固點位置和標高、散(sàn)索鞍位置和標高(gāo)、塔頂位置和標高(gāo)、主纜跨中矢高、成橋橋麵線形等)為目標狀態,監控(kòng)仿真係統將(jiāng)自動調整施工(gōng)安裝參數,重新計算出構件(jiàn)的理論施工安(ān)裝狀態,同(tóng)時可以預(yù)測出成橋線形狀態(tài)和內力(lì)狀態,此時與理論成橋線形和內力相比,除部分參數外(如(rú)錨固點位置和標高、散索鞍位(wèi)置(zhì)和標高、塔頂位置和(hé)標高、主纜跨中矢高、成橋橋麵線形等(děng))已有所改變,將此時的預(yù)測成橋狀態稱(chēng)為修正成橋狀態。
隻要滿足理論施(shī)工安裝狀態,則結構最終自(zì)動達到修正成橋狀態。以理論施工安裝狀態為直接施工目標,以修正成橋狀態為(wéi)間接施工(gōng)目標,進行橋塔施工、鋼箱梁架設施工,得到實際施工(gōng)安裝狀態。橋塔施工時(shí)要考慮橋塔恒載彈性(xìng)壓縮與混(hún)凝土收縮徐變。
在橋塔、鋼箱梁施工安裝完成後,測量主纜絲股錨(máo)麵(miàn)中心點、散索鞍滑麵和橋塔塔頂的位置(zhì)和標高以及散索鞍滑麵的傾角等實(shí)際施工安裝狀態,與理論施工安裝狀態相比,兩(liǎng)者必然存在著誤差。將誤差反饋(kuì)給監控仿真(zhēn)係統,以主纜跨中設計矢高和成橋橋麵設計線形為目標狀態,監控仿真係統將自動調(diào)整索夾安裝位置、主(zhǔ)纜絲股架設參數和吊索長度,得到理論施工安裝狀態,同時預測出新的成(chéng)橋線(xiàn)形(xíng)狀態和內力狀態,稱為修正成橋狀態。與(yǔ)修正成橋狀(zhuàng)態相比,修正成橋狀態的內力和(hé)主纜線形、吊索長度將有所變化。
同樣隻要滿(mǎn)足理論施(shī)工安裝狀態,則結構最終自動達(dá)到(dào)修正成橋狀態。以理(lǐ)論施工安裝狀態進行主纜絲股架設,緊纜後測量主(zhǔ)纜線形、主纜絲股錨麵中心(xīn)點、散索鞍滑麵和橋塔塔頂的(de)位置(zhì)和標高以及散索鞍滑麵(miàn)的傾角等實際施工安裝狀態,與理論施工安裝狀(zhuàng)態相比,兩者也(yě)存在著誤差。將誤差反饋給監控仿真係統,以成橋橋麵設計(jì)線形為目標狀態,監控仿(fǎng)真係統將自動調整吊索下料長度及吊索張力,得到理論(lùn)施工安裝狀態,同時預測出新的成橋線形狀態和內力狀態,稱為修正(zhèng)成(chéng)橋狀態。與修正成橋狀態相比,修正成橋(qiáo)狀態的(de)內力和線形、吊索長度同樣(yàng)也有所變化。
隻要滿足理論施(shī)工安裝狀(zhuàng)態,則結構最終自動達到修正成橋狀態。在計算機監控仿(fǎng)真係統中以(yǐ)理論安裝狀態為目標(biāo)索(suǒ)力狀(zhuàng)態,提(tí)出吊索(suǒ)力的張拉調整(zhěng)方案和索鞍(ān)頂(dǐng)推方案,進行各方案的模擬計算,最終得到可行的施工控製索(suǒ)力張拉調整方案。以該方案進行吊索安裝和張(zhāng)拉,完成後測量(liàng)各吊索實際的索力狀態和線形得到實際施工安裝狀態。將實際施工(gōng)安裝狀態與理論施工狀態間的誤差反饋給監控仿真係統,監控仿真係(xì)統將計算出新的成橋(qiáo)線形狀態和內力狀態,稱為修(xiū)正成(chéng)橋狀態,也是(shì)理論施工狀態。
在實際施工狀態上進行橋麵(miàn)鋪裝、主纜防護等(děng)二期恒載,完(wán)成後測量結構線形和吊索索力得到(dào)實際施工狀態(tài)。如果實(shí)際施工狀態中主梁線形不平順或者主梁(liáng)內力不理想,表(biǎo)明實際二(èr)期恒載與計算采用二期恒載相(xiàng)差較大,將實際施工狀態與理論施工狀態間的誤差反饋給監控仿真係統,在監控(kòng)仿真係統中調整二期恒載,監控仿真係統(tǒng)將計算出最終的吊索力,將此吊索力與實際(jì)施工狀態中的吊索力相比較,相(xiàng)差較大的要重新吊索張拉,最後得到實際的成橋狀態(tài)。
上述成橋線形預測→誤差反饋(kuì)→參數調整過程在實施過程中可能不完全(quán)一樣,例如二期恒載的重(chóng)量在吊索張拉前才得(dé)以確定,那麽此參數誤差將在最後才(cái)能反饋給施工(gōng)監控仿真係統。
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