施工控制复习要点

一、填空1、建设一座桥梁通常要经过规划、工程可行性研究、勘测设计和施工等阶段。2、施工是具体体现桥梁设计思想和意图的一个过程，其最终目的是建设一个既满足交通需要，又能作为一种空间艺术品（结构）存在于社会之中的工程实体。3、施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都起着非常重要的作用。4、桥梁设计者的设计意图能否真正得以实现往往还取决于施工技术。5、施工技术的发展为实现桥梁设计意图提供了灵活多样的手段，为增大桥梁跨越能力、新型桥梁结构体系的开发、新型材料的应用、成桥状态（受力与线形）的改善、工程质量的提高、建设工期的缩短和工程造价的降低等提供了充分的条件和技术保障。6、施工控制的目的使桥梁建成时达到设计确定的内力状态、线形状态。7、施工控制基本方法事后调整控制法；预测控制法；自适应控制法（参数识别修正法）；最大宽容度法。8、桥梁施工控制方法经历了从简单到复杂的过程，从控制思路上可以分为三种形式：开环控制;反馈控制;自适应控制。9、确定理想状态计算方法（桥梁施工过程模拟分析方法）：正装计算法（按施工顺序计算）；倒装计算法（（倒拆法）无法考虑徐变某些步骤构造上无法实现）；无应力状态法（适用于钢桥的构件预制不能确定每个施工阶段的状态需要多次调索）其它方法（①零弯矩法②线性回归分析法③人工神经网络预测系统）10、施工过程的结构分析方法一般采用有限元法，有限元法：就是将连续体分成有限个单元，单元间相互由节点连接的理想节点系统。11、误差按其性质可分为：固定误差、变动误差。12、施工控制两大任务：前期预报、后期调整。13、线形监测：设计线形；长期恒载线性；竣工恒载线形；立模（安装）线形。二、简述1、为什么要进行施工控制？确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线形及受力状态符合设计要求。2、施工控制的必要性？1）大跨度桥梁线刚度较低，相对变形较大；2）大跨度桥梁施工过程复杂，较多体系转换；3）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；4）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。3、怎么做施工控制？（1）前期结构分析计算；（2）预告变位和立模标高；（3）施工测量（主梁标高、悬臂端挠度、有效预应力、温度、弹性模量、收缩徐变系数）；（4）误差分析（主模标高误差、预应力张拉误差、弹性模量误差、温度影响、徐变影响和计算图式误差）；（5）修改设计参数；（6）结构计算。4、施工监控包含了那些内容？变形（位移）控制、应力（内力）控制、稳定控制、安全控制5、桥梁施工监控的任务？就是对桥梁施工过程实施监测、控制，确保桥梁在施工过程中结构的内力和变形始终处于结构容许的安全范围内，确保桥梁施工过程安全和成桥状态（包括成桥线形与成桥结构内力状态）符合设计要求。预告今后施工可能出现的应力和变形状态。6、桥梁施工控制与桥梁施工质量控制的关系？同：桥梁施工控制与桥梁施工质量控制目标是一致的，都是保证桥梁建设质量的手段。异：桥梁施工质量控制重在“微观控制”，而桥梁施工控制重在“宏观调控”，是桥梁施工质量控制的补充与前提。7、参数估计方法分类：一类是基于误差最小化的算法，如最小二乘法；一类是基于状态估计理论的算法，如扩展卡尔曼滤波法；存在的问题：参数的灵敏度不高测量数据不够8、立模标高：施工时模板的放样标高。9、设计标高：就是桥梁竣工多年以后，在承受1/2静活载情况下的标高。10、竣工标高：即为桥梁刚刚竣工时的成桥标高。11、桥梁施工控制系统？（1）高精度的快速量测系统。（2）最优估计系统，包括参数识别和状态估计；（3）实时跟踪计算系统。根据实测、识别结果，计算结构当前状态；（4）状态预测系统。（5）理想状态（参考轨迹、控制目标）修正系统。（6）状态调整（最优控制）系统。12、影响桥梁施工控制的因素？（1）结构参数（结构构件截面尺寸。结构材料弹性模量材料容重。材料热膨胀系数。施工荷载。预加应力或索力等。）（2）施工工艺（3）施工监测（4）结构分析计算模型（5）温度变化（6）材料收缩、徐变（7）施工管理。13、桥梁施工控制实施方案包括内容？1）工程概述；2）工程特点及实施施工控制的目的与意义；3）施工控制的原则与方法；4）施工控制的工作内容；5）施工控制的精度与原则；6）施工控制监测的内容与方法；7）施工控制组织机构与分工；8）施工控制图表。14、施工控制结构分析考虑的因素？1）．施工方案；2）．计算图式；3．结构分析程度；4）．非线性影响；5）．预加应力影响；6）．混凝土收缩、徐变的影响；7）．温度。15、正装计算法：1）定义：按施工阶段前后次序进行的结构方法；2）分析过程：确定结构初始状态：主要包括：中跨、边跨（次边跨）的大小、桥面线形、桥墩高度、横截面几何参数、材料参数、约束信息、预应力索信息、混凝土徐变信息、施工临时荷载信息、二期恒载信息、体系转换信息等。基础、桥墩和0号块浇筑完成：计算已浇筑部分在自重和外荷载作用下的变形和内力。在每一桥墩上对称地依此悬臂浇筑各个块件，直到悬臂浇筑阶段完成，挂篮拆除。计算每一悬臂浇筑时结构的内力和变形，每一阶段计算均以上一阶段结束时结构变形后的几何形状为基础。进行边跨合拢（次边跨合拢）、中跨合拢，计算这几个主要阶段结构的内力和变形。桥面铺装：计算二期恒载作用下结构的内力和变形。3）特点：1）桥梁结构在作前进分析之前，必须先按照桥梁详细的施工方案，只有按照施工方案确定施工加载顺序进行结构分析，才能得到结构的各个中间阶段和最终成桥阶段的实际变形和受力状态。（2）在结构分析之处，先要确定结构目前的实际状态，即已符合设计的实际施工结果（如跨径、标高等）倒退到施工的第一阶段作为结构前进分析计算的初始状态。（3）本阶段的结构分析必须以前一阶段的分析结果为基础，前一阶段的结构位移是本阶段确定结构轴线的基础，前一个施工阶段结构受力状态是本阶段结构时差、材料非线性计算的基础。（4）对混凝土徐变、收缩等时间效应在各个施工阶段中逐步计入。（5）在施工分析过程中严格计入结构的非线性效应，本阶段结束时的结构受力状态用本阶段荷载作用下结构受力与以前各阶段结构受力平衡而求得。前进分析不仅可以为成桥结构的受力提供较为精确的结果，还为结构的刚度、强度验算提供依据，而且可以为施工阶段理想状态的确定、完成桥梁结构施工控制奠定基础。16、倒装计算法：1）基本思想是：假定t=t0时刻结构内力分布满足前进分析t0的结果，轴线满足设计线形的要求。在此初始状态下，按照前进分析的逆过程，对结构进行倒拆，分析每次拆除一个施工阶段对剩余结构的影响，在一个阶段内分析得到的结构位移、内力状态便是该阶段结构理想的施工状态，所谓结构施工理想状态：就是在施工各个阶段结构应有的位置和受力状态，每段的施工理想状态都将控制着全桥最终形态和受力特性。倒退分析法的目的：就是要获得桥梁结构在各个施工阶段理想的安装位置和理想的受力状态.2）特点：（1）倒退分析时的初始状态必须由前景分析来确定，但初始状态中的各杆杆件的轴线位置可设计轴线位置。（2）拆除单元的等效荷载，用被拆除单元接缝处的内力反向作用在剩余主体结构接缝处加以模拟，这些内力值可以由前进分析计算来得到。（3）拆除杆件后的结构状态为拆除杆件前的结构状态与被拆除杆件等效荷载作用状态的叠加。换言之，本阶段结束时，结构的受力状态用本阶段荷载作用下的结构受力与前一阶段结构受力状态相叠加而得，即认为在这种情况下线性叠加原理成立。（4）被拆除构件满足零应力条件，剩余主体结构新出现的接缝面应力等于此阶段对接缝面施加的预加应力，这是正确进行桥梁结构倒退分析的必要条件。3）局限性：（1）对于几何线形十分明显的大跨度桥梁如斜拉桥，尤其像悬索桥，由于缆索的非线性影响，按倒装计算法的结果进行正装施工，桥梁结构将偏离预定的成桥状态。（2）原则上讲，倒装计算无法进行混凝土收缩、徐变计算，因为混凝土构件的收缩、徐变与结构的形成历程有密切关系。由于倒装计算的顺序是结构形成历程的逆过程，所以在倒装分析时，考虑结构的时差效应的影响是有一定困难的。17、正装计算法和倒装计算法的比较？正装计算法可以严格按照设计好的施工步骤进行各阶段内力分析，但由于分析中结构节点坐标的迁移，最终结构线形不可能完全满足设计线形要求。实际施工中桥梁结构线形的控制与强度控制同样重要。为了使竣工后的结构保持设计线形，在施工过程中要设置预拱度的方法来实现。对于分段施工的连续梁桥、斜拉桥、悬索桥等复杂结构，一般要给出各个施工阶段结构物控制点的标高（预抛高），以便最终使结构物满足设计要求。这个问题用正装计算法难以解决，而用倒装计算法可以解决。基本思想是，假设t=t0时刻内力分布满足正装计算t0时刻的结果，线形满足设计要求。在此初始状态下，按照正装分析的逆过程，对结构进行倒拆，分析每次卸除一个施工段对剩余结构的影响，在一个阶段内分析得出的结构位移、内力状态便是该阶段结构施工的理想状态。所谓结构施工理想状态：就是在施工各个阶段结构应有的位置和受力状态，每段的施工理想状态都将控制着全桥最终形态和受力特性。18、无应力状态法：用构件或单元的无应力长度和曲率恒定不变的原理进行结构状态分析的方法。19、有限元法：1）优点：（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，且结构越复杂，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，从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非线性分析法，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决这一问题；（4）大跨径桥梁除必须满足强度、刚度要求外，结构的稳定性、动力特性往往成为控制因素，而这也需要借助于有限元分析来完成；（5）桥梁施工方法多样，一般情况下桥梁结构分析计算必须考虑结构施工与形成过程，而施工过程仿真分析计算量大、复杂，绝非解析法所能完成。2）步骤：（1）桥梁结构的模型化；（2）桥梁结构的离散化；（3）按所用软件的输入要求形成数据文件；（4）检查、校正数据文件。20、结构分析方法相关软件：常见的软件工具包括MIDAS，ADINA，ANSYS，ABQUS，SAP2000，TDVRM，LUSAS等大型通用软件，以及桥梁博士，GQJS，SBSAS，NBLAS，BAP，QXLJS等专用软件。21、系统误差(又称可测误差)：是误差的主要来源定义：系统误差—指由分析过程中某些确定的、经常性的因素而引起的误差。影响准确度，不影响精密度。特点：重现性、单向性、可测性。22、随机误差：指由于一些难于控制的随机因素引起的误差。不仅影响准确度，而且影响精密度。特点：1）不确定性；2）不可测性；3）服从正态分布规律：大小相等的正误差和负误差出现的概率相等；小误差出现的概率大，大误差出现的概率小，极大误差出现的概率极小。23、设计参数误差：在进行桥梁结构分析时，所采用的理想设计参数值与结构实际状态所具有的相应设计参数值的偏差。24、引起结构状态偏差的设计参数：(1)、结构几何参数；(2)、截面特性参数；(3)、时间相关参数；(4)、荷载参数；(5)、材料特性参数。25、引起结构状态偏差的因素：（1）结构刚度误差；（2）浇筑混凝土误差；（3）临时荷载影响；（4）模板定位误差；（5）温度影响；（6）预应力束定位、张拉误差；（7）施工方案变更；（8）混凝土收缩徐变。26、敏感性分析法：是指从众多不确定性因素中找出对投资项目经济效益指标有重要影响的敏感性因素，并分析、测算其对项目经济效益指标的影响程度和敏感性程度，进而判断项目承受风险能力的一种不确定性分析方法。步骤：1、确定敏感性分析指标；2、计算该技术方案的目标值；3、选取不确定因素；4、计算不确定因素变动时对分析指标的影响程度；5、找出敏感因素，进行分析和采取措施，以提高技术方