大跨度桥梁施工控制大跨度桥梁施工控制同济大学桥梁工程系同济大学桥梁工程系二○○五二○○五年年六月六月使桥梁建成时达到设计确定的内力状态线形状态静定结构——两者完全分离静定结构——两者完全分离超静定结构——两者间有联系超静定结构——两者间有联系一一..施工控制的目的和必要性施工控制的目的和必要性施工控制的目的施工控制的目的一一..施工控制的目的和必要性施工控制的目的和必要性施工控制的必要性施工控制的必要性•大跨度桥梁线刚度较低，相对变形较大大跨度桥梁线刚度较低，相对变形较大•大跨度桥梁施工过程复杂，较多体系转换大跨度桥梁施工过程复杂，较多体系转换•大跨度桥梁施工步骤较多，材料、结构尺寸、大跨度桥梁施工步骤较多，材料、结构尺寸、施工操作误差的累计误差较大施工操作误差的累计误差较大•斜拉桥设计规范中把施工控制作为实现设计斜拉桥设计规范中把施工控制作为实现设计目标的必要措施目标的必要措施二二..施工控制的思路施工控制的思路开环施工控制——适用于简单桥梁或非开环施工控制——适用于简单桥梁或非循环式施工桥梁循环式施工桥梁反馈施工控制——适用于结构参数比较反馈施工控制——适用于结构参数比较稳定的桥梁稳定的桥梁自适应施工控制——适用于循环式施工自适应施工控制——适用于循环式施工桥梁桥梁目前尚没有一种算法可直接用于施工控目前尚没有一种算法可直接用于施工控制，控制方法只是一种思路的应用制，控制方法只是一种思路的应用1.1.开环施工控制基本原理开环施工控制基本原理2.2.反馈施工控制基本原理反馈施工控制基本原理日本横滨海湾桥控制流程图日本横滨海湾桥控制流程图3.3.自适应施工控制基本原理自适应施工控制基本原理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Sakai提出的斜拉桥施工控制系统流程4.4.最优控制理论应用的问题最优控制理论应用的问题离散系统方程离散系统方程控制目标控制目标问题——控制矩阵问题——控制矩阵Pk,k-1是不断变化的是不断变化的二二..施工控制的思路施工控制的思路开环施工控制开环施工控制反馈施工控制反馈施工控制自适应施工控制自适应施工控制最优控制最优控制结论：自适应控制是目前适用于循环施工结论：自适应控制是目前适用于循环施工桥梁最理想的方法，最优控制不适用于桥梁桥梁最理想的方法，最优控制不适用于桥梁三三..自适应施工控制系统要素自适应施工控制系统要素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1.1.确定理想状态计算方法确定理想状态计算方法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+-控制量输入确定理想状态的计算方法确定理想状态的计算方法确定成桥理想状态确定成桥理想状态确定施工步骤的控制目标确定施工步骤的控制目标确定成桥理想状态确定成桥理想状态内部静定结构——连续梁、拱、吊桥内部静定结构——连续梁、拱、吊桥•结构尺寸、施工方法确定后内力状态随结构尺寸、施工方法确定后内力状态随之唯一确定之唯一确定内部超静定结构——斜拉桥、组合拱内部超静定结构——斜拉桥、组合拱•同样的结构、同样的施工方法，不同索同样的结构、同样的施工方法，不同索力（吊杆力）可以获得不同内力状态力（吊杆力）可以获得不同内力状态•最优问题——内力最小、应力最小、弯最优问题——内力最小、应力最小、弯曲能量最小、材料最省、造价最省曲能量最小、材料最省、造价最省•确定性问题——刚性支承连续梁确定性问题——刚性支承连续梁最优成桥状态确定算法最优成桥状态确定算法影响方程影响方程(S)ZA索力向量待优化变量影响函数约束条件约束条件)21(maxrissii，，，)21(maxrizzii，，，[A(S)]min(Z)minffJ待优化变量优化目标优化...
