大跨径桥梁工程结构分析与施工监控探讨
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结构 状态将是 本次施 工阶段 结构分析 的基 础。它 能够较好 的模拟桥 梁结 构的 实 际施 工历程 ， 能得 到桥 梁结构 在各 个施 工阶段 的位 移和 内力状 态 。这不仅 可用来 指导桥梁 设计和施 工， 而且 为桥梁 施工控 制提供 依据 。同时， 在正装 计 算 中。能较好 的考虑 ～些 与桥梁 结构 形成有 关 的因素 ， 结构 的非线 性 问题 如 和混凝 土 的收缩 徐 变 问题 。正因为 如 此 。正装分 析法 在 桥梁 结构 的计 算 分 析中 占有重要 地位 。对各种 形式 的大 跨度桥 梁， 要想 了解桥梁 结 构在等 个阶 段的位 移和 受力状 态， 必须 进行 正装 分析 计算 。 都 １ ３ 倒装分析 法 ． 对于大跨 度预应 力混 凝土桥 梁， 首先必 须进行 正装 计算 。施工预 拱度 应 按照桥 梁结构 实际施 工加载顺 序 的逆 过程 （ 倒装 计算法） 来进 行结 构行为计 算 和予 以确 定 。只 有按照倒 装 计算 出的桥 梁结 构各 阶段 中间状 态去 指导施 工， 才 能使 桥梁 的成 桥 状态 符合 设 计要 求 。 倒装 分析法 的基本思 想是 ： 定 ｔｔ 时刻结构 内力 分布满足 前进分 析 ｔ 假 ＝ｏ ｏ 的结 果， 线满 足 设计线 形 的要求 。在此 初 始状 态下 ， 照正 装分 析的 逆过 轴 按 程， 结构进行倒拆 ， 对 分析 每次拆除 一个旌工阶段 对剩 余结构 的影响， 一个阶 在
内力和 变形来考 虑结构 的施 工过程， 并编 制 了相应 的计 算程序， 能够 精确地 模 拟施工 过程对 结构变形 和 内力的影 响， 时跟踪控 制 一般包括 以下 内容 ： 适
（） 析系统 １解
建立 整体 平衡 关 系，由此 求 出节 点位 移 。 有限元法 是 随着计算 机 的发展 以及 为适应 复杂结构 分析需要 而发展起 来 的一种 有效 的数 值 分析 方 法 。主 要是 对 各节 段旌 工 工况下 的 相应截 面 的应 力 、位 移进 行 分析 ， 为监 测和 施 工控 制 的依 据 。其优 点主 要 有 ： 作 （） １ 采用有 限元 计算机 程序进 行 结构分 析可大 大减轻 劳动 强度 、缩 短计 算 时 间 、提 高 工 作 效 率 。 （） ２ 桥梁 结构属 于空 间结 构， 且结 构超复 杂 超静 定次数 越来越 高 。如 采 用解析 法 手算 。就必 须进行 结构 简化 ， 而这 些简 化与 实际结 构之 间往往存 在 较大 的差别 ， 而使计 算结 果与 实际不 符 。只有采 用空 间有 限元分析 法才 能 从 的 出较 精 确 的 结 果 。 （） ３随着建 桥材料性 能的提高， 桥梁跨径越来越 大， 如对大 跨径桥梁也采 用 中小桥梁 分析所用 的弹 性结构 线性分 析法， 已不能 反映结构 的真实 受力情况 ， 而必须考 虑 非线性 的影响 （ 包括 材料 、几何 非线性 ） 而 电算有 限元程序 可解 ，
１ ２ 正装分 析法 ．
这种计算方法是 按照桥梁 结构实际加载顺序 来进行 结构变 形和受力 分析， 它 的特点 是： 好地模 拟桥梁 结构 的实际施 工历程， 能较 得到桥 梁 结构在各 个施 工 阶段 的位 移和受 力状态， 同时， 能较好地 考虑 结构 的非 线性 问题和混 凝土 收 缩 、徐 变等 问题 。随着 旖工 阶段 的推进 ，结构 形式 、 边界 约束 、荷 载 形式 在不 断的变化 ， 前期结构将 发生徐 变， 其几何位 置也在 改变， 因此 ， 一阶段 的 前
桥梁旌工控 制的 目的就 是要确 保桥梁施 工过程 中结 构的安全， 保证桥梁成 桥线 形及 受力 状态 符合 设计 要求 。为达 到 这个 目的．我们 必 须对 桥梁 施 工 过程 中每个阶 段的受力状态 和变形情 况进行预测 和监控， 工控制 中的结构计 旌 算方 法不仅 能够对整 个施工 过程进 行描述， 反映整 个施 工过程 的受力 行为， 而 且 还 能够 确 定结构 各个 阶段 的理 想状 态， 为施 工提 供 中间 目标状 态 。 １麓工 过程 的模拟 分析方 法
１ １适 时跟踪 分析法 适 时跟 踪分析法的 目的是确保 结构在施工过程 中的安全， 施工理想状 态 将 作为控 制 目标 ， 力求 减少 由于各种 扰动产 生的输 出量与 参考量 之间 的偏 差， 从 梁受 力与线形 上逼 近设计 状态 。将 结构分 为若 干个子 结构， 计算 结构 的累计
决这 一问题。
解析系 统包 括旋 工 仿真 、反馈 信 息和 误差 分析 三 大部 分 。旆工 仿真 分 析 部分应具 备前进 分析和 适时跟踪 仿真 分析功 能 。通过 跟踪仿 真分析 可掌握 实际结构信 息， 为误差 分析提 供依据 。反映控 制和误 差分析 部分， 可根 据现场 实 测数 据和 误差 信息 进 行施 工误 差原 因 分析 。 （） ２ 计测系统 计测系统包 括设计 参数计 测和施 工管理 参数计 测两方 面 。设计参数 包括 材料 、容重 、弹性模 量、预 制或现 浇构件 尺寸 、 工荷 载及 内力状态 等 内容 。 施 通过 采样分析 可 以获得 各参数 的误差 睛况 。 为误 差分析 和修正 设计提供 依据 。 旌 工 管理 参 数 主要 包 括 预 应 力 、梁 的 挠度 、截 面 应 力 等 。 （） ３ 报警 系统 在允许 的范 围内制定误 差标准， 在施 工管理参 数误 差范围 内， 出报 警信 给 号，并指 导旌 工调 整 。
科 学 论 坛
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Ｃａｉｅｄｃ｜ ｉ ｈ ｅ ］ｎｇｅｗ ｉＳｎａ ＇ ｏｙｖ ｎＣｃｎｅ ｏＲｅ ｈ
大 跨径 桥 梁 工 程 结 构 分 析 与施 工 监 控 探 讨
王金锋 潘 少宁
（． 江华正建 设项 目管理有 限公 司 １浙 浙江 金华 ３ １１ ： ２浙 江省金 华市市 政设计 院有 限公 司 ２０ ７ ． 浙江 金华 ３ １ １） ２０ ７ ［ 摘 要］ 桥梁 施工控 制的 目的就 是要确保 桥梁 施工过 程 中结构 的安全， 证桥梁 成桥线 形及 受力状 态符 合设 计要求 ， 保 施工监控 则 为施 工控制 提供 必要 的反 映施工 实际情 况 的数据 与信 息， 为桥 梁施 工安 全顺 利进 行提 供保 证 。本文 对大 跨径 桥梁 工程 结构 与施 工监 控 进行 了相 关分 析 与探讨 。 ［ 关键 词］ 大跨 径桥梁 工 程结构 施 工监控 中图分类 号 ：４ ３ Ｕ ４ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编号 ：０ ９９ ４ ２ １）４ ０６ ２ １０ — １Ｘ（００ ０— １００
内力和 变形来考 虑结构 的施 工过程， 并编 制 了相应 的计 算程序， 能够 精确地 模 拟施工 过程对 结构变形 和 内力的影 响， 时跟踪控 制 一般包括 以下 内容 ： 适
（） 析系统 １解
建立 整体 平衡 关 系，由此 求 出节 点位 移 。 有限元法 是 随着计算 机 的发展 以及 为适应 复杂结构 分析需要 而发展起 来 的一种 有效 的数 值 分析 方 法 。主 要是 对 各节 段旌 工 工况下 的 相应截 面 的应 力 、位 移进 行 分析 ， 为监 测和 施 工控 制 的依 据 。其优 点主 要 有 ： 作 （） １ 采用有 限元 计算机 程序进 行 结构分 析可大 大减轻 劳动 强度 、缩 短计 算 时 间 、提 高 工 作 效 率 。 （） ２ 桥梁 结构属 于空 间结 构， 且结 构超复 杂 超静 定次数 越来越 高 。如 采 用解析 法 手算 。就必 须进行 结构 简化 ， 而这 些简 化与 实际结 构之 间往往存 在 较大 的差别 ， 而使计 算结 果与 实际不 符 。只有采 用空 间有 限元分析 法才 能 从 的 出较 精 确 的 结 果 。 （） ３随着建 桥材料性 能的提高， 桥梁跨径越来越 大， 如对大 跨径桥梁也采 用 中小桥梁 分析所用 的弹 性结构 线性分 析法， 已不能 反映结构 的真实 受力情况 ， 而必须考 虑 非线性 的影响 （ 包括 材料 、几何 非线性 ） 而 电算有 限元程序 可解 ，
１ ２ 正装分 析法 ．
这种计算方法是 按照桥梁 结构实际加载顺序 来进行 结构变 形和受力 分析， 它 的特点 是： 好地模 拟桥梁 结构 的实际施 工历程， 能较 得到桥 梁 结构在各 个施 工 阶段 的位 移和受 力状态， 同时， 能较好地 考虑 结构 的非 线性 问题和混 凝土 收 缩 、徐 变等 问题 。随着 旖工 阶段 的推进 ，结构 形式 、 边界 约束 、荷 载 形式 在不 断的变化 ， 前期结构将 发生徐 变， 其几何位 置也在 改变， 因此 ， 一阶段 的 前
桥梁旌工控 制的 目的就 是要确 保桥梁施 工过程 中结 构的安全， 保证桥梁成 桥线 形及 受力 状态 符合 设计 要求 。为达 到 这个 目的．我们 必 须对 桥梁 施 工 过程 中每个阶 段的受力状态 和变形情 况进行预测 和监控， 工控制 中的结构计 旌 算方 法不仅 能够对整 个施工 过程进 行描述， 反映整 个施 工过程 的受力 行为， 而 且 还 能够 确 定结构 各个 阶段 的理 想状 态， 为施 工提 供 中间 目标状 态 。 １麓工 过程 的模拟 分析方 法
１ １适 时跟踪 分析法 适 时跟 踪分析法的 目的是确保 结构在施工过程 中的安全， 施工理想状 态 将 作为控 制 目标 ， 力求 减少 由于各种 扰动产 生的输 出量与 参考量 之间 的偏 差， 从 梁受 力与线形 上逼 近设计 状态 。将 结构分 为若 干个子 结构， 计算 结构 的累计
决这 一问题。
解析系 统包 括旋 工 仿真 、反馈 信 息和 误差 分析 三 大部 分 。旆工 仿真 分 析 部分应具 备前进 分析和 适时跟踪 仿真 分析功 能 。通过 跟踪仿 真分析 可掌握 实际结构信 息， 为误差 分析提 供依据 。反映控 制和误 差分析 部分， 可根 据现场 实 测数 据和 误差 信息 进 行施 工误 差原 因 分析 。 （） ２ 计测系统 计测系统包 括设计 参数计 测和施 工管理 参数计 测两方 面 。设计参数 包括 材料 、容重 、弹性模 量、预 制或现 浇构件 尺寸 、 工荷 载及 内力状态 等 内容 。 施 通过 采样分析 可 以获得 各参数 的误差 睛况 。 为误 差分析 和修正 设计提供 依据 。 旌 工 管理 参 数 主要 包 括 预 应 力 、梁 的 挠度 、截 面 应 力 等 。 （） ３ 报警 系统 在允许 的范 围内制定误 差标准， 在施 工管理参 数误 差范围 内， 出报 警信 给 号，并指 导旌 工调 整 。
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大 跨径 桥 梁 工 程 结 构 分 析 与施 工 监 控 探 讨
王金锋 潘 少宁
（． 江华正建 设项 目管理有 限公 司 １浙 浙江 金华 ３ １１ ： ２浙 江省金 华市市 政设计 院有 限公 司 ２０ ７ ． 浙江 金华 ３ １ １） ２０ ７ ［ 摘 要］ 桥梁 施工控 制的 目的就 是要确保 桥梁 施工过 程 中结构 的安全， 证桥梁 成桥线 形及 受力状 态符 合设 计要求 ， 保 施工监控 则 为施 工控制 提供 必要 的反 映施工 实际情 况 的数据 与信 息， 为桥 梁施 工安 全顺 利进 行提 供保 证 。本文 对大 跨径 桥梁 工程 结构 与施 工监 控 进行 了相 关分 析 与探讨 。 ［ 关键 词］ 大跨 径桥梁 工 程结构 施 工监控 中图分类 号 ：４ ３ Ｕ ４ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编号 ：０ ９９ ４ ２ １）４ ０６ ２ １０ — １Ｘ（００ ０— １００
