【摘 要】
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连续刚构桥的主梁具有较强的抗弯和抗扭刚度,其桥墩柔度又可以适应由荷载、徐变和温度等因素导致的结构变形,因此可以满足跨径较大时的结构受力要求。然而连续刚构桥在广泛应用的同时,部分桥梁发生的过度下挠已经威胁结构安全。因此,有必要采取措施对连续刚构桥结构下挠予以控制。本文以里耶特大桥为工程背景,对应用于连续刚构桥挠度控制的自适应系统进行研究,其主要内容和结论如下:(1)比较了卡尔曼滤波法、BP神经网络和
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连续刚构桥的主梁具有较强的抗弯和抗扭刚度,其桥墩柔度又可以适应由荷载、徐变和温度等因素导致的结构变形,因此可以满足跨径较大时的结构受力要求。然而连续刚构桥在广泛应用的同时,部分桥梁发生的过度下挠已经威胁结构安全。因此,有必要采取措施对连续刚构桥结构下挠予以控制。本文以里耶特大桥为工程背景,对应用于连续刚构桥挠度控制的自适应系统进行研究,其主要内容和结论如下:(1)比较了卡尔曼滤波法、BP神经网络和最小二乘法的优缺点,确定最小二乘法可以用于连续刚构桥施工阶段的参数识别,并使用灰色模型和参数修正后的有限元模型共同完成控制量的反馈计算,从而建立自适应系统相对完整的控制理论。(2)通过对比各参数的敏感性系数,确定影响悬臂浇筑阶段结构挠度变化的主要因素是梁段的容重和张拉控制应力,并使用最小二乘法对这两种因素进行参数识别和有限元模型调整,减小了结构挠度理论值和测量值之间的偏差。(3)依据结构挠度的测量值和参数修正后有限元模型计算的理论值,建立新陈代谢灰色模型,并对其精度进行检验,找到了适合里耶特大桥挠度预测的原始数据。使用多点滑动平均的方法对灰色模型进行优化,通过对其计算结果分析可知,相对于参数修正后有限元模型计算的挠度理论值,灰色模型优化前后的挠度预测值均更接近于工程测量值,并且优化后的灰色模型适用性和检验精度更高,说明其应用于连续刚构桥自适应控制系统的可行性。本文的研究成果对连续刚构桥的挠度控制具有一定的指导意义。
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