1、1使桥梁建成时达到设计确定的使桥梁建成时达到设计确定的内力状态内力状态 线形状态线形状态监测结构的安全性,保证施工精度监测结构的安全性,保证施工精度234n成桥理n想状态n施工控制目标值n误差标准n施工和结构状态监测n是 否 误 差满n足 误 差 标准n误差原因辨识n调整结构状态n后续施工步骤n调整施工控制目标56实际结构设计中确定的施工工序施工结果开环控制基本原理7有限元计算模型实际结构控制量反馈计算设计中确定的施工工序理想状态e结构状态控制调整量反馈控制基本原理施工结果输出8 是 否 需 要 调 整审 查 荷 载 分 布设 置 控 制 目 标 值控 制 项 的 测 量确 定 和 计 算 误
2、 差 值最 优 楔 片 调 整 量 计 算楔 片 调 整9有限元计算模型实际结构计算结果e实测结果参数调节控制量反馈计算施工理想状态施工结果输出控制调整量自适应施工控制基本原理参数估计算法修改理想状态+-控制量输入10为 施 工 总 阶 段 数My e sn oK=K+1n oy e s结 构 架 设 分 析误 差 因 素 对 结 果 误 差 的 影 响确 定 精 度 允 许 值 r d 误 差 调 整K M 全 桥 建 成计 算 结 果 误 差 r k架设过程最 小 二 乘 法 或 卡 尔 曼 滤 波 理 论随 机 有 限 元 法最 优 控 制 理 论精 度 满 足 要 求以 后 各 工 况
3、 预 测 误 差 因 素 对 以 后 工 况 的 影 响测 量 值 Y m 辨 识 误 差 因 素选 择 测 量 项 目调 查 在 设 计,制 造,架 设 过 程 中 的 随 机 误 差 因 素设计与制造过程第 K 架 设 工 况计 算 每 个 工 况 的 设 计 线 型 和 应 力 值 Y d1111111 kkkkkkkkWUPxx,kkkkVXHZ NjjVjTjixjTjNuWuxWxEV1111)(211213有限元计算模型实际结构计算结果e实测结果参数调节控制量反馈计算施工理想状态施工结果输出控制调整量自适应施工控制基本原理参数估计算法修改理想状态+-控制量输入14有限元计算模型实
4、际结构计算结果e实测结果参数调节控制量反馈计算施工理想状态施工结果输出控制调整量自适应施工控制基本原理参数估计算法修改理想状态+-控制量输入1516有限元计算模型实际结构计算结果e实测结果参数调节控制量反馈计算施工理想状态施工结果输出控制调整量自适应施工控制基本原理参数估计算法修改理想状态+-控制量输入171819(S)ZA索力向量待优化变量影响函数)21(maxrissii,)21(maxrizzii,A(S)min(Z)minffJ待优化变量优化目标优化目标函数20 SnipiidssMsMTJ12)()()(sMi2122232425有限元计算模型实际结构计算结果e实测结果参数调节控制量
5、反馈计算施工理想状态施工结果输出控制调整量自适应施工控制基本原理参数估计算法修改理想状态+-控制量输入2627(S)ZA调整措施受控变量调整影响函数)21(maxrissii,)21(maxrizzii,A(S)min(Z)minffJ受控变量优化目标优化目标函数28有限元计算模型实际结构计算结果e实测结果参数调节控制量反馈计算施工理想状态施工结果输出控制调整量自适应施工控制基本原理参数估计算法修改理想状态+-控制量输入2930(S)ZA待估计参数可测量变量调整影响函数A(S)-Z min Z)-Z(minffJ预计测量值优化目标优化目标函数实际测量值)21(maxrissii,313233有
6、限元计算模型实际结构计算结果e实测结果参数调节控制量反馈计算施工理想状态施工结果输出控制调整量自适应施工控制基本原理参数估计算法修改理想状态+-控制量输入343536 yes no yes no yes no测量值计算值允许误差将来的应力允许应力新目标下的计算值测量值新计算值允许误差设计参数的误差识辨施工阶段模拟计算索力和模板标高调整控制数据处理模块测量数据库计算数据库新参数下的计算值已建成索的索力调整根据新目标预报索力及标高未施工节段的新目标值参数识别模块模拟计算模块调整量计算模块预报索力标高预报索力标高预报索力标高斜拉桥自适应施工控制系统流程373839404142工况说 明工况说 明1
7、桩、墩、塔、0#块施工完毕116 移动挂蓝2 张拉纵向预应力筋14#117 15#斜拉索第1 次张拉塔3 第1 次 支架浇筑1#节段节118 浇筑1 5#节 段 混凝土前1/2及4 张拉纵向预应力筋段119 15#斜拉索第2 次张拉0#5 第2 次 支架浇筑1#节段施120 浇筑1 5#节 段 混凝土后1/2块6 张拉纵向预应力筋工121 张拉纵向预应力筋施7 第3 次 支架浇筑1#节段122 换单元,转移锚点工8 张拉纵向预应力筋123 15#斜拉索最终张拉9 浇筑上塔柱混凝土124 移动挂蓝10 拆临时支撑边125 浇筑1 5 A#节 段 混凝土11 1#斜拉索张拉跨126 张拉预应力筋1
8、2 移动挂蓝合127 中跨挂篮退3 米2#13 2#斜拉索第1 次张拉拢128 边跨合拢节14 浇筑2#节 段 混凝土前1/2129 张拉边跨后期预应力束段15 2#斜拉索第2 次张拉130 边跨压重施16 浇筑2#节 段 混凝土后1/2中131 拆多余三个挂篮工17 张拉纵向预应力筋跨132 中跨压重18 换单元,转移锚点合133 去除压重,合拢段参加工作19 2#斜拉索最终张拉拢134 张拉合拢段预应力束135 拆除合拢挂篮3#至1 5#按2#节 段施工步骤循环136 安装0#垂 直 索、拆除临时锚固节段施工137 桥面铺装、后期装饰施工138 通车后三年 瓯江二桥施工控制模拟计算工况434445挂篮主梁惯矩(m4)参数项目自重集度t/m弹性模量MPa向上向下浇一半砼初值2.55330000.2710.2710.271人工估计2.65300000.20.2711.0计算值2.73421000.180.2530.8446474849505152535455565758596061626364656667