目前,随着桥梁结论分析理论、建筑材料和施工技术的飞速发展,大型钢管混凝土拱桥的跨越能力越来越大。由于其优良的材料力学性能和施工便利性,钢管混凝土拱桥已成为跨径200m左右时的极具竞争力的桥型。但是,钢管混凝土拱桥由于自身刚度较低的结构特点,造成施工过程中的不稳定性,必需严格加以施工控制。 在现阶段,钢管混凝土拱桥的施工方法以缆索吊装法为主,而钢管混凝土拱桥拱肋吊装施工过程与斜拉桥中拼梁挂索施工过程有很大程度上的类似性,可以将斜拉桥施工控制中已运用较为成熟的卡尔曼滤波法移用到对钢管拱肋的吊装控制中。据有关报道文献,虽曾有人如此尝试过,但分析还不甚全面,且大多局限于在拱肋合拢前作一次性的最优终点控制。而钢管混凝土拱桥拱肋吊装实际施工过程中,其刚度远较斜拉桥为低,很容易出现较大的偏差,必须综合系统地考虑各种影响因素,并且有必要对整个拱肋吊装过程进行纠偏控制。 本文针对钢管混凝土拱桥拱肋吊装过程中的如何对拱轴线形进行控制所作的主要工作如下: 1.以武汉市江汉三桥为工程实例,系统分析了在拱肋吊装过程中,可能对拱轴线型产生影响的主要因素,如拱肋上横撑的联接作用、扣索自重产生的几何非线性问题、塔架水平位移以及扣索张拉伸长量等等所造成的影响。 2.如何对上述因素进行合理的简化,使其在施工控制计算中简单可行,及如何消除或减少这些因素在施工过程中所造成的偏差。 3.计算出各节段吊装过程中所需的扣索索力值和拱端预拱度。 4.针对实际施工过程中的扣索索力和拱端挠度实测值与理论值之间的偏差,通过卡尔曼滤波法对扣索索力进行调整,使其与理想状况相符。