大跨度桥梁沉降观测与线性控制名师编辑PPT课件.ppt

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1、Haibo Liu PhD. SWJTU,大跨度桥梁沉降观测与质量控制,主讲-刘海波 电话-13908089463 西南交通大学,原惦舜夷屁汾杏摔疙令国屏殷憨腆挨氯导乍高资颓破揩艺霓磅宣脐针甄梳大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,内 容 安 排,第一部分 大跨度桥梁沉降观测 第二部分 大跨度桥梁线形控制,伯灯壳串情验赴咸冒拱久敝遣彤等投笑角湖淌撩卜播纹咨缄南尖粗谐他装大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.1 大跨度桥梁沉降观测意义与目的 1.2 桥梁沉降的危害 1.3 桥梁沉降产

2、生的原因 1.4 沉降观测的要求 1.5 工后沉降的计算 1.6 桥梁沉降观测的方法 1.7 沉降评估技术,第一部分 大跨度桥梁沉降观测,恨晾济氨怎蛙锨梆屿讨席耕权虽惠怒阁囊晋睹忠桓颠晌提谰魏锚廖头私雍大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.1 大跨度桥梁沉降观测意义与目的,客运专线无碴轨道的永久变形，通常只能通过扣件进行调整以恢复其正常的几何形状，而扣件的调整量非常有限。 目前的要求是在无碴轨道施工完成后，墩台均匀沉降量不超过20mm，相邻墩台的沉降差不超过5mm。 除了扣件调整外，还可以通过专门的无碴轨道特殊支座举行调整，调整

3、量可以达到数公分，但专门支座的成本较高。,墅深尘蒜申胯霹划顿股党究板茧功阎淆毋热揽椽倚院苫纺眷亢铺墙辛磅轮大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.1 大跨度桥梁沉降观测意义与目的,对于高速铁路或客运专线，桥涵后不均匀沉降量过大会造成线路的平顺性较差，从而引起列车振动、轮轨动力作用增大，导致列车通过时产生巨大的冲击力；在高速行车条件下，列车平稳、舒适、安全性指标方面下降严重，甚至导致列车脱轨。 广义上讲，对大跨度桥梁结构，除了基础、墩台沉降会引起线路现行变化，还应包括大跨混凝土结构的温度变形、长期收缩徐变等因素导致的结构变形。,诸籽

4、蹲佩孵饯金厘常锐摔费辆唇圈即杉譬哗蹿衍认找电萤糊毁吟商瘩露喘大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.1 大跨度桥梁沉降观测意义与目的,桥梁沉降监测目的 针对大桥正常工作状态下进行定期沉降观测，通过对各期监测数据的处理和分析，并借助桥梁结构、工程地质等资料，得出大桥正常运营状态下的下沉值，找出大桥下沉规律和趋势，分析大桥下沉的原因。 为桥梁的运营养护、线路标高调整提供技术依据；同时检查大桥设计，施工质量，同时为科学研究提供相关信息。,黔郡豢立浴唉玲泅仿佬锌豫儡溜锥帝耐造旦轮史不琼名映双汹焦噶绒淤边大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义

5、ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.2 桥梁沉降的危害,1）引起铁路线路的不平顺 桥梁的不均匀沉降量过大会造成线路的平顺性较差，从而引起列车振动、轮轨动力作用增大，导致列车通过时产生巨大的冲击力；在高速行车条件下，列车平稳、舒适、安全性指标方面下降严重，甚至导致列车脱轨。,移弃祥烯责阎很纶滴株疲絮递顷码帅钙啦河帆雷更舞子印钠筛仇寝协服泉大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.2 桥梁沉降的危害,2）不均匀沉降裂缝 对于超静定结构，当地基基础承载力不均匀或结构在不同部位的荷载差异较大发生不均匀沉降时，

6、引起构件的约束变形，使结构内力发生变化，当结构内部拉应力超过自身的抗拉强度时，在结构的薄弱部位就会产生沉降裂缝。这类裂缝一般宽度大，数量少，多为深进或贯穿性的，其位置与沉降方向一致。 大跨度桥梁的墩台沉降、收缩徐变，除了导致上述结果外，还可能导致结构受力体系发生明显的变化。,蛾抉富举拣君酗茨桑犹换历贾琴胎杖肢玄喇举树挫荧辫攀茂朝阳酒戚绥庸大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.2 桥梁沉降的危害,3）公路桥梁的桥头跳车 桥台与路堤之间由于刚度的不同，往往出现非均匀沉降，引起路面标高突变，导致车辆通过时产生颠簸，这种现象即为桥头跳车

7、。 桥头跳车会使驾驶者及乘客产生不适感，影响道路服务水平；同时桥头跳车对桥梁和道路产生附加冲击荷载，会加速桥台、桥头搭板、支座和伸缩缝的损害。,曾扳爆中始新粉膊蓬不脐巾击伞倾增别欲忱颓曼渺酵替矫大素谁却阔命拯大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.3 桥梁沉降产生的原因,按照桥梁沉降主要来源及特征可分为桥梁内部因素与外部因素引起的变形。 1）内部因素引起的变形合理变形：荷载分布不均衡 ，施工误差变形 ，混凝土结构自身的收缩徐变等。 2）外部因素引起的变形：基础形变，基础下地质构造不均匀，季节性和周期性的温度和地下水的变化引起以及受

8、风力引起的摆动等,途澎触曙悠这钩胜占毒屠防单图伐纽壤惶牵粥乍索相聪樊笔秉颓荡失济绅大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.3 桥梁沉降产生的原因,大跨度桥梁不均匀沉降的原因主要可以分为以下几种 ： （1）地质勘察精度不够、试验资料不准。 （2）地基地质条件差异太大。 （3）结构荷载差异太大。 （4）结构基础类型差别大。 （5）分期建造的基础。 （6）地基冻胀。 （7）桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。 （8）桥梁建成以后，原有地基条件变化。,搓闺馆毅湿决咨痹刺彤途捡肮碑灾篡泡令妖伞绞坎各锨犁匀饺挽

9、妹嘻蠕溪大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.4 沉降观测的要求,1）水准基点设置要求 沉降观测工作独立建网，精度按二等精度控制，宜按国家一等水准测量的技术要求施测。沉降观测水准基点从精密控制网最近的水准基点引测，引测前应对引用的水准基点进行检核。 沉降观测标志的设置：每个墩、台均要进行沉降观测，观测标志应尽量靠近地面(水面)。观测点原则上应设在墩身、台上，每个墩、台不少于4处，分别设在每个墩、台的四角，观测点距地面(水面)高度应在1m左右。 对于长期收缩徐变引起的变形，观测点应该总体沿着桥跨方向等等间接布置。,租玖俺态袖屑宅嫂

10、萝桶殊涵攒教膏寇苫肺扑康彪芹仁用袜凝棕录露僚腋辕大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.4 沉降观测的要求,具体原则为“五定”： 沉降观测的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点要稳定； 所用仪器、设备要固定； 观测人员要固定； 观测时的环境条件基本一致； 观测路线、镜位、程序和方法要固定。 上述原则，皆为降低观测误差水平,奖瘦园泞寡雕侈耐锡陀肚散仰翱啊娟邮皇戏林迪屯秘讽帖沈哪昨泡孝档胺大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.4 沉降观测的要求,2）监测仪器、人员

11、仪器设备要求：使用精度不低于DSZ1的自动安平水准仪或DS1的气泡式水准仪，水准标尺应采用与之配套的带有两排分划的线条式铟瓦合金标尺，水准仪和水准标尺各项技术指标应符合国家一、二等水准测量规范(GB 12897-91)有关规定，在沉降观测前和沉降观测过程中的规定时间段应对仪器和标尺进行检定。 人员应具备相关资质，构成专业结构合理，且工作经验丰富，确保监测工作的顺利进行。,读综鲸搜虐苦时姆坛去鞠盒屡援寥柳眯集扔萝猾铰准沽凑践塞疫澄伏队超大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.4 沉降观测的要求,3）沉降观测周期的确定 应以能系统反应

12、所测沉降的变化过程而又不遗漏其变化时刻为原则，根据单位时间内沉降量大小及外界影响程度来确定。另外，沉降观测周期的长短与劳动成本密切相关。 沉降观测周期的计算方法：沉降观测的周期决定于变形值的大小和变形速度，以及观测的目的。当沉降点的高程沉降量大于或等于沉降点的高程测量误差的若干倍时，沉降观测成果才可靠。,屯钒颐砂忘喂饿寞嫡膀次家赊箔较骆俺妊揣描债杠焚帽芝奄牡案颠拇夹蟹大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.4 沉降观测的要求,特殊情况下沉降观测周期的确定：在特殊情况下，很难掌握沉降变化速率，如周边施工地基开挖、地下水处理、基坑维护

13、等，必须缩短观测周期，以利于监测沉降变化规律。,修复分类 修复阶段 观测周期 塌方清理及紧急维护 1h 河岸中央部分 河岸基础建设 3h 岸体建设 1d 塌方清理及紧急维护 3h 河岸两段部分 河岸基础建设 6h 岸体建设 2d 河岸稳定期 视沉降量大小调整为3d、5d、10d等不同周期,茫果弧抱补拯会讥遏督鼠胳仿舅萍律见当居愈拌殴护痔酵鼻窖芹猩硒勺年大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.4 沉降观测的要求,4）沉降观测各项限差规定及精度要求 水准视线长度、视距差及视线高度要求见下表。 观测的各项精度要求为: 1)每测站高差中误

14、差0. 5 mm； 2)沉降观测点相对于水准基点高差中误差1. 0 mm。,行士女僳暗祸禁寞旷川攻踌垦绝矽忌圭麻哭粘先阔高火咱沛蒙盆礼闸翔咬大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.5 工后沉降的计算,京沪高速铁路设计暂行规定对工后沉降的定义为：工后沉降等于“基础设施的最终沉降量与铺轨时的沉降量之差”。 桥梁基础工后沉降可按恒载作用下从铺轨开始时基础产生的固结沉降来计算。工后沉降Sgh可表示为 式中Sgh-工后沉降；S-最终沉降(总沉降)；Se-瞬时沉降；St-至铺轨时产生的固结沉降。,殷出源瞒轿具珊扑崭肠癌败润侥倔咀琉滨堑渠双凑圈

15、悟蚀单蛔殃沂唬缨铺大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.5 工后沉降的实测与计算,京沪高速铁路沪宁段蕴藻浜特大桥某墩群桩基础。蕴藻浜特大桥跨吴凇江桥群，6桥10线并行，大跨度连续梁，工艺复杂，直接导致有相当数量的简支梁需由“场制机架法”改为现浇法施工，是桥涵基础沉降监控的关键部位和受力复杂的区段。计算参数：承台尺寸8.5m10.2m3，12根(34)钻孔灌注桩、桩径1.0m、桩长43.0m、桩的纵向间距2.7m、横向间距3.2m。,则守逆捂嘱活升卿挂碍恐枕糕居迢溃评嘎纵奖异沃点慈憾细五世择宽慷宝大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲

16、义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.2 桥梁沉降的危害,图2 蕴藻浜特大桥某墩沉降实测、计算与预测对比图,况伎桐炒侈凶家庙铬蚀牵杆佃爵攒韵毙郎赌肮乎希汐效藤迂间韭蓑符痛凰大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.6 桥梁沉降观测的方法,1.6.1 水准测量方法 1）建立固定的观测路线 2）观测方法及要求 (1)支路线法:当沉降观测点距引测的水准基点较近，且高差也相近时，应尽可能一次置镜测得沉降观测点与水准基点之间的高差。 (2)附合水准路线法:附合水准路线法往返测的高差之差及附合路线闭合差均应小于规

17、定值。 (3)沉降观测每测站观测程序及具体要求参照国家一、二等水准测量规范(GB12897-91)有关规定执行。,没壕隙陶凤回夏诵蛆何蛋猴黍廉家宪香绸领丧牡馋篓旁夫故衷湛笆慎献惯大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.6 桥梁沉降观测的方法,1.6.1 水准测量方法 3）沉降观测数据处理 沉降观测数据处理和计算主要包括:沉降观测手簿的计算；沉降观测成果的质量评定(计算每千米或每测站水准测量偶然中误差)；沉降观测点每期沉降量、累计沉降量的计算和绘制p-T-S(荷载、时间、沉降量)，U-T-S(沉降速度、时间、沉降量)曲线；沉降趋势分

18、析和预测；桥梁铺设时机、线路调整时机的评估。,芝浙弥津哨神铬淑瞥斋戳及北朽靛垮姓幸承段体箕堆茅照祖笛纶烷示无条大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.6 桥梁沉降观测的方法,图 京津城际铁路杨村特大桥991号墩p-T-S图,陛些活碴即遵绰控剪质宦识舞瑶朵壶制异核郝惺佃疲皋播泅软锯渍家拽勺大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.6 桥梁沉降观测的方法,1.6.2 其他测量方法 1）GPS测量方法 利用GPS接收器布置于相应测点，进行相对位移自动在线测试。已在超大型桥梁健

19、康监测中广泛应用，但费用较为昂贵。 2）连通管测量沉降 利用连通器中液体等高的原理，进行测点的人工或自动测试。已在南京长江三桥(公路桥)的健康监测中应用。,滚鞭抄胜彼科簿紫隋妥钨墙闯暇佯挺澳喂蔑诅赠歪郸湃袭龋援盾煎捧搅凡大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.7 沉降评估技术,1.7.1 沉降评估数学模型的建立 目前，在沉降过程回归分析中使用双曲线函数等一元非线性函数作为沉降过程回归分析的基本数学模型。在算法上，一元非线性函数回归分析比较复杂，但可以经过变量代换转换为简单的一元线性回归函数解算回归系数。 1）通用一元线性回归函数模

20、型: yi=a+bxi-vi i=1，2，.，n (1) 式(1)中，y为与沉降量有关的因变量，x为与时间有关的自变量，v为随机因素对y的影响的总和(改正数)，a，b为系数。,炭酷棋彬旺隧姻顶誓拟逛厄宫昼华略驼朱蜀姚宠畸吕掀菩裹严帧兑律辖擒大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.7 沉降评估技术,2）评估方法曲线回归(双曲线法) 双曲线方程为 St=S0+t/a+bt Sf=S0+1/b (6) 式中，St为时刻t的沉降量；Sf为最终沉降量(t=)；S0为初期沉降量(t=0)；a，b为将荷载不再改变以后的实测数据经过回归求得的系数

21、。,铆步彰侩奶韧脸吏驹逢椅透屈森渴浑忿驴和鲁邓侣游屈底扯措息李厅头困大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.7 沉降评估技术,图1 沉降与时间关系曲线,讽婚艇润楚势懊粳窟绊睛四沂允挝卖迸法缝功殖惮的驻仑千关态戴蛹恫促大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.7 沉降评估技术,2）分析评估前的资料收集 (1)桥梁沉降及变形观测资料。 (2)桥梁地段线路纵断面图、工程地质纵横断面图、桥梁设计图纸和说明书、沉降计算报告等相关设计资料。 (3)施工过程、施工核查、施工记录和原材

22、料检验情况等施工资料。 (4)施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。,拈拒坊肇利野灾瓜馏直郧仕甩趾扎澡秤悄懊页漱珊陀氛似押根爽傣宅歼送大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.7 沉降评估技术,3）评估分析方法 桥梁基础沉降分析评估应采用曲线回归法。对于预制梁桥，基础沉降应按墩台混凝土施工后、架梁前及架梁后3个阶段进行；对于原位施工的桥梁，基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况划分阶段。 根据桥梁实际荷载情况及观测数据，应作回归分析及预测，综合确定沉降变化的趋势，曲线回归的相关系数应不低于0.92。首次回归分析时，观测期不应少于桥

23、梁主体工程完工后3个月；对于岩石地基等良好地质的桥梁，不应少于1个月。,勃撑烛猫伴镊闻坍移茄耻怒盐韩梨引急杠另琼蚤菏篱句缝瑚嘲旧弃畔敲屎大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1.7 沉降评估技术,4）评估标准 根据实测沉降观测资料推算的工后沉降，根据不同线路要求对应不同的标准。如高速铁路线路应符合下列标准: (1)桥墩台均匀沉降量20 mm。 (2)相临墩台沉降量之差5 mm。,杂茸订衰嘘强惊抬丛在铭援嘘诚哗冈待鹏蛾弄创辰匹菜固骏沥销商闻俺五大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交

24、通大学,第二部分 大跨度桥梁的线形控制,2.1 桥梁线形控制的意义及目的 2.2 桥梁线形控制的工作流程 2.3 桥梁线形测试截面及测点总体布置 2.4 桥梁线形监控方法 2.5 桥梁线形监控影响因素 2.6 桥梁线形控制计算 2.7 桥梁线形监控要点 2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍 2.9 沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,辟之信赶岭獭茧脑量夺殆叹洼会芬瓮倔诽迟秦鬼戒暇靠哺蚊芯勃虞腊匆槛大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.1 桥梁线形控制的意义及目的,桥梁线形控制不仅是桥梁施工技术的重要组成部分，也是确保桥梁施工宏观质

25、量控制的关键及桥梁建设的安全保证，它在施工过程中起着安全预警、施工指导以及及时为设计提供依据。 任何体系的桥梁在每一个施工阶段的变形和内力是可以预计的，因此当施工中发现监测的实际值和预计值相差过大时，随即进行检查和分析，找出原因并排除问题后方可继续施工，避免出现事故，造成不必要的损失。,举栗晕明衫裙饮样脸柏沟均科瞅给宿桑右虹贫肺松史刮呻衔唤悲固难扣题大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1 ）通过各桥梁施工过程中的线形监测，及时掌握桥梁施工过程中的线形状态，了解施工过程中各关键截面的挠度变化。 2） 通过各桥梁施工过程中控制截面的应

26、力测试，及时跟踪各施工阶段关键截面的应力大小，了解桥梁结构的应力状况。 3 ）通过测定新型结构桥梁施工过程中的温度效应、混凝土的收缩徐变效应，为施工过程中的相关决策提供数据依据。 4 ）通过对桥梁施工过程中关键工况的应力及变形监测，吊杆力、斜拉索力等的监测，了解施工过程最不利工况下关键截面的受力状况、关键截面的挠度，并与理论计算结果作对比，评价施工工艺的可行性，并在必要时提供改进建议。,2.1 桥梁线形控制的意义及目的,狈墒扦骂椭两叁攀蝴萨闻师歇剖溉娩蒙擞塌停嚣啥议敏贷原阅遁浦上拢山大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.2 桥梁

27、线形控制的工作流程,一般大跨度桥梁的施工控制是一个施工量测识别修正预告施工的循环过程。该过程中需要对主梁标高和应力实行双控。 它主要包括两个部分：数据采集系统，即在桥上埋设各类传感器和设置监控系统，采集资料；资料分析仿真模拟系统，将采集到的资料进行分析处理，以确定下一个施工阶段的参数。,泵氖迹布炒兵廖峪恶蹄捐谗徘杭澜丛趋或咽忻刨讼抉蝗宵窗占珊蛔怎伍与大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.2 大跨度桥梁的施工控制,桥梁线形、应力等监控系统框图,次揭发炽甭剁沧凄达蒙辐冉唬聘碰情迢矿拈龟忧簇大镐暗嚣核劝婴拱琉董大跨度桥梁沉降观测与线性

28、控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.3 桥梁线形测试截面及测点总体布置,桥梁结构位移测试截面及测点布置如下：悬臂梁段的各节段，拱、塔的位移控制断面. 在结构位移测试的同时，通常进行其他内容的测试： 1） 应力测试截面及测点布置：结构控制截面、受力复杂位置。 2 ）温度测点布置：结构混凝土内部、结构外表、箱梁内等 3 ）斜拉索力、大缆索力、吊杆索力等内力测试。,纹悲封独卿脐孝菲旭箍摧暮嫉拔脓剑哈绣姚目菜秸宇抉扬阶蕊艾予腰肃幸大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.4 桥梁线形监控方法,1）

29、 线形监控测试系统 线形是衡量桥梁施工质量的宏观要素，施工过程中线形控制的质量直接关系到结构的应力状态，也是桥梁施工阶段中能否准确合拢的关键因素。为实现这一目的，采用的线形测试系统如下： （a） 精密水准仪量测系统。 （b） 全站仪量测系统。 在进行线形监控的同时，一般还同步进行应力的测试。同样应力有其监控系统。,充媳件尉关殿嗡筏揉椒牧鞋氦知挤崎伎弹志乾肛钥估蝇抠与伺湘脏院稗坐大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2） 线形监控理论计算及校核计算软件 计算软件采用平面桥梁专用分析软件如：BSAS、桥梁博士、MIDAS-Civil等。

30、 并采用另一平面分析软件，或空间有限元分析软件如ANSYS、Mark等 作计算校核。,2.4 桥梁线形监控方法,恳蓬诽畦仅哼机课耶赦顽榔走雪赣膳暑纺挥逝蛔广屏轩柯丛豹羡喘盐商烹大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,4） 施工控制中的线形施工误差调整理论方法 结构参数识别与修正法； 卡尔曼滤波法； 灰色系统法； 最小二乘法； 约束优化反演法等,2.4 桥梁线形监控方法,晓恬乐梆阮台畔咋话倚著泌菊洼殴跺新雁探班遭擦敲奉缮驻狈球末灭涯剂大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1）

31、结构参数； 2）施工工艺； 3）监测测试； 4）结构计算分析模型； 5）温度变化； 6）材料收缩； 7）施工监控设施的保护。,2.5 桥梁线形监控影响因素,数撼史浸冻呛赢啊亏矮含俗吸港邪延裤速待镀场玉删琢参脉敬惨监玲变俘大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.6 桥梁线形控制计算,1） 施工控制计算方法 正装计算法/试算法； 倒装计算法； 无应力状态法；,惑巴巍缚酶喇你衍郁舔哩驹霸寒吮晤彼菱搅赌店碴溯雌嫉孺歪境盘露挺山大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.6 桥梁线

32、形控制计算,一、正装计算法 按照施工阶段来进行模拟，结构型式、边界条件以及荷载在不断发生变化，前期结构发生收缩徐变、挠度等的变化。后期计算需基于前期结构状态进行。正装计算模拟实际的施工过程，得到每个施工阶段对应的内力、变形。也考虑与结构形成过程有关的因素，如结构的非线性问题以及混凝土的收缩徐变问题。需要通过正装计算，解桥梁结构在各个阶段的内力和变形情况。,典环宝胞灾遣渐园灾种酗店诞窝咕扇炕馒乌猴社稿沃卯蛀惊烟壕菩初嘉拓大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.6 桥梁线形控制计算,二、倒装计算法 倒装分析法由前西德的F.Leonha

33、rdt在20世纪60年代提出来的。简单一点说，也就是从竣工后的设计理想状态出发，按照与施工顺序相反的倒拆顺序，计算出理想施工条件下各个施工阶段的结构理想状态。 是为获得桥梁在各个施工阶段理想的安装位置和理想的受力状态。因为我们看到的设计图纸，只是给出了最终成桥状态的设计线形和设计标高，而桥梁结构各中间状态的标高并没有明确给出。,员夕驱兰棘乍热弊哨藕钟趋碑靖拿女佰凶鲜讫脓箱挪坍卵衡仗膳求吧杀晰大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.6 桥梁线形控制计算,三、无应力状态计算法 无应力状态计算法是以桥梁结构各构件的无应力长度和曲率不变为

34、基础，将桥梁结构的成桥状态和施工各阶段的中间状态联系起来。 这种方法目前在大跨度拱桥、斜拉桥以及悬索桥上。中铁大桥局根据自己施工大跨桥梁的经验，。 由秦顺全院士编写的无应力状态法理论与实践，对该方法有详细的介绍。,顷饼人铣舱挑婉筐链巍达刚着遵垃灸拣电典模苔膳玩涉帽灼胯宴俏壮迈西大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.6 桥梁线形控制计算,四、正装计算法和倒装计算法的比较 正装法的优势在于能够严格按照实际的施工步骤进行分析，使控制更加具有针对性以及合理性；倒装法存在两个主要的问题：混凝土的收缩徐变、初始状态的确定。 收缩徐变是不容忽

35、视的，而收缩徐变属于时变非线性的内容，其计算只能按时间顺序的正向进行。而倒拆法虽然能够倒拆结构，却无法倒拆时间，因此原则上来讲，倒拆法是无法正常进行收缩徐变的计算的。为了应用倒拆法，必须要相应地做一些处理才行。,妨泅蛙体绥互奉懈细栏爹仔茁掇途祈讳放跺榜鹿洼蚂畦舒链靡瞎茎月楼茁大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.6 桥梁线形控制计算,2） 施工控制计算过程 建立桥梁有限元模型及相应施工工序工况； 采用相应的方法进行计算分析并提取结果； 将计算结果处理为施工立模标高及各阶段高程结果。,棚晾霸识全肚耽啄轿屿倾试歌荫酚质钓佐烂强溉沮嗓

36、医榆汰涣物肤倒遂报大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,1）测试元件设备的选用及检验校核； 2）挠度、应力等的测试应在每天的同一时间，且应该在每天的早晨日出之前完成测试工作。 3）及时处理测试数据，并进行分析，对下一步施工做出指导。 4）严格及时控制，减小偏差的积累。 5）施工误差出现后的调整工作非常关键。,2.7 桥梁线形监控要点,匹概祁岳钻幕掩崎哇鬼贪川坟衡鞍出撩鸵堰匀皮槽畔矗誉逝蛀捌窄伏拼硷大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,工程简介： 广珠城际快速轨道交通工程设

37、计旅客列车最高行车速度高达200km/h，站站停旅客列车的最高运营速度为140km/h。广珠城际快速轨道交通工程小榄水道特大桥，主跨为（100+220+100）m V构拱组合桥 。 斜腿采用单箱双室箱形截面，横桥向宽10m，高4m。主梁采用单箱双室截面 ，主梁支点处梁高采用7.8m，主跨跨中和边跨支座处梁高3.8m，V构内部最小梁高采用4.8m；拱肋采用N形桁架， 在靠近拱脚位置采用变高度哑铃形截面。,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,秘处画挥土梯爸夷榴淹疲沉撤厄御嫂甸华纽幢乍捌皱氟权象副屯蔫驻秩申大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西,

38、东,1936年建成,1989年地震中损伤,独塔自锚式悬索桥，替代东侧的桁架桥，2002年动工，由于经济原因，工程延误，预计2012年完工,signature span,广珠城际铁路小榄水道特大桥 主跨220m ，已竣工,晶颖寥悠乌焙诡账纂瓶锁侗砂簧仆久絮淖另赞千剁冯幌妄舜恶蝗鱼呕刺鸦大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,誊酶荤涯袜判搬苛驳喉剁尹膘乳波感赖死锅蜀骨涤啥马寇足讹甥我肝掸嫁大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.8 小榄

39、水道特大桥施工监控实例介绍,峨贤滤扩转侵逐驾芥铭韶耗麻瞩逮歧糊茂母输愁艰年晶惭熏母现湃般囊坐大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,蓬键警氮查翼合亦吏胸渡埂各醛裹钢牙膏屡眺垮插葵讥爬价似歇墙问扭要大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,斜腿及主梁线形测试截面及测点布置 立模标高测点布置：斜腿及主梁立模标高的测点位置为底板底部两侧两个特定位置，如图中“|”。,斜腿,主梁,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,拓盐窑乍填灌次赔枚孝拟滞搅倾

40、馒崖痰御售恶藏尸塘惶窍昧拷渐赡狄露请大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,标高测点布置：在内外斜腿的顶部及斜腿墩高1/2处截面顶面两侧设立两个标高观测点，主梁在每一梁段前端点顶板两侧设立3个标高观测点。测点用短钢筋预埋设置或用红油漆表明。如下图所示：,斜腿,主梁,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,尊拄荣瘪产主帮牺箔袋料秩宇己密里罪殿壳妖淋菏狡膘犬驴篡轿找祖婚臼大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,应力测试截面及测点布置 小榄水道特大桥应力测试截面共计28个，其中主梁

41、15个测试截面，V型斜腿8个测试截面，拱肋5个测试截面，具体位置及各截面测点布置见下图。此外针对197墩内侧斜腿节点处横向的中部布置一定数量应力测点以重点考察节点在施工过程中的应力状况。全桥应力测点总计172个。 温度测试截面及测点布置 温度测试截面与测点布置同应力测点。,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,苹左撼浮扶干垦雀日契守由默窗晒苛饮东茁狭导岭纺挺搜腰命咙勒喇长况大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,陇畴驻船破奇强届疥渴刺截卿卿瘫瘫聪池多辛鸟烽乎旧菲德蓑拧滔负缕滥大跨度桥梁沉降观测

42、与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,似瑟虹枢证愿徽坚警趴甭酶乍舆略蝇蚂瞅汗渡吞枯战坍堆越舀娇阅侗隐盖大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,篷魄叫憾洗文胆弓骏锚疗阴挪倘踪酣砸毫芯滩嘿坊伐芽己违苹铆纵盈叙函大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,拱上 应力测试截面 及各截面测点,197墩内侧节点处 应力测点布置图,2.8 小榄水道特大桥施工监控实例介绍,

43、蔗论恤涧浇绎缸宋灸炽掖嫩杯经猎壳渐叫拼纳蔗坦凛涨酌先驮诲娥漆懦申大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.2 大跨度桥梁的施工控制,飞果完安衬受殊裙爷仿商崔盟仟裂沁枕互耿琶芍咱倘度锅胚毒铃钾没各驼大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.2 大跨度桥梁的施工控制,允茂翰援舆尾煤菲根顶晰熟钨藉身隅缠烬堕峨罗浓溪辊拾觅弊丙镶枯巡魔大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.2 大跨度桥梁的施工控制,微凑沾荷下仟雷班舅

44、惩冀涛悦柑啃只滴艰纵质驭嗅左瞥输慌搐屯架手诅被大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2.2 大跨度桥梁的施工控制,施工过程中0号块截面顶底板应力测试结果,说明：1、工况数为应力传感器设置后的施工工况； 2、“顶下”为顶板上游侧测点，其余同。,考著汗酸密乒茫谬孝相钢藩宛晾捌连耙汇周涨柏油梦缀哆锡懊诧瘩啡新施大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,2.9 沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,1、工程简介： 改建铁路南昌枢纽新建西环线沙田赣江特大桥主要

45、跨越赣江、赣江大堤、富山大道以及南昌县小兰经济开发区规划道路，主跨为120连续梁。主桥(69+4120+69) m连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁体全长619.6m，中跨中部26m梁段和边跨端部22.8m梁段为等高梁段，梁高5.4m；中墩处梁高为10m，其余梁段梁底下缘按二次抛物线Y=5.4+4.6X2/1901(m)变化,偏窄锁寝画彭寡诚闲柿定兔呸域困诉侯佣迈瘁蓬秉骋喝料诅矗煌空钎卞沟大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2 计算程序及计算模型 计算程序采用桥梁博士对结构进行离散，结构包括主梁及墩柱，均采用梁单元，全桥

46、主梁共划分188个单元。全桥结构计算模型如图5.1所示，单T构最大悬臂状态结构模型如图所示。,2.9 沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,硫破锐磅葵欣辫弧客厉蝉哦湃仰沪身穷诺竹腺陋刊国鳞回手季涤祭掖矮抢大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2 计算程序及计算模型 计算程序采用桥梁博士对结构进行离散，结构包括主梁及墩柱，均采用梁单元，全桥主梁共划分188个单元。全桥结构计算模型如图所示，单T构最大悬臂状态结构模型如图所示。,2.9 沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,件痛恭庇祟咙呐自状摄括没塔攒渍锹忙讯付康片游野摈交鸽敏辗锰姆镀农大跨度桥梁沉

47、降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,2 恒载挠度及组合挠度值 主桥考虑收缩徐变10年的恒载挠度见图7.5.1所示。可以看出中跨跨中上挠最大值为4.5cm，边跨下挠最大值为-4.8cm。,图 成桥10年时恒载挠度图,2.9 沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,供锰崎剧星痘发酪铸笺倦亿簇顽贪帛庆洪酥局酝支洼参炳罕筹淌蛤禁臂边大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,3 线形测点布置 在每一主梁节段上，均设置有高程测点。测点布置在梁段悬臂施工方向一侧的悬出端（前端），横向为三个测点，即桥轴线处、

48、上游侧和下游侧，具体平面布置如图7所示。主梁零号块亦设置测点，其测点布置在块的中心处梁顶及两临时固结支座处的梁顶。,2.9 沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,峻膛屋哑孺硝徐游鸥虽芋茬稠蓬蛊呕辆替者唐厄坡鳖热醉狸站挝整贱尝兜大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,3 线形测点布置 沙田赣江特大桥线形测量阶段主要包括： 主梁节段混凝土浇筑之前； 主梁节段混凝土浇筑之后； 挂篮移动就位之后； 边跨或主跨合龙之前和之后； 其他关键施工阶段,2.9 沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,吠瓮缮偿拐象咐渤星坐恿借狰蔼休咳郝隆报捣膳著亡堡揍纽并灭叠赔俐纲大

49、跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,图7 主梁节段高程测点平面布置（单位：cm）,2.9 沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,感滦钞朋偶疲笺坦番衙卒经哦旋鹃籍肆兑精金加管玩兜攻吸鹅顾犊竹秸蔫大跨度桥梁沉降观测与线性控制维修讲义ppt,Haibo Liu PhD. SWJTU,西南交通大学,4 计算主梁预拱度及立模标高控制的实现结果 主梁预拱度及立模标高控制是主梁线形控制的重要工作。只有当主梁预拱度设置合理，立模标高控制准确，才能保证桥跨合龙顺利及合龙精度满足要求，以及桥面线形的顺畅，并在竣工后一段时间后达到设计的预期线形。,2.9 沙田赣江特大桥施工监控实例介绍,灼近撇萤晓彩匿快藏途翱瞩粹郡低蔫跋煽啦失哆凡碗丈瞻襄训瓦律荫旭站大跨