斜拉桥作为一种结构轻盈、跨越能力强的桥型,近几十年来得到飞跃发展。由于它属于高次超静定的柔性结构,所采用的施工方法和安装程序与成桥后的主梁线形和结构恒载内力有着密切关系。在施工阶段随着斜拉桥结构体系和荷载状态的不断变化,结构内力和变形亦随着不断变化,因此需对斜拉桥的每一施工阶段进行详尽的分析和验算,求得斜拉索张拉力和主梁挠度、塔柱位移等施工控制参数的理论计算值,对施工的顺序做出明确的规定,并在施工中加以有效地控制。 另一方面,由于各种因素(如材料的弹性模量、混凝土收缩徐变系数、结构自重、施工荷载、温度影响等)的随机影响以及测量等方面产生的误差,结构理论设计值难以做到与实际测量值完全一致,两者之间会存在偏差,尤其值得注意的是,某些偏差(如主梁的标高误差、轴线误差、索力误差等)具有累积的特性。若对偏差不加以及时有效的调整,随着主梁的悬臂长度的增加,主梁的标高会显著偏离设计值,造成合拢困难或影响成桥的内力和线形。特别是对于大跨度斜拉桥,施工中的不合理误差状态如不能及时地识别和处理,主梁、索塔的应力有可能发生积累而超出设计安全状态。 本文以哈尔滨四方台斜拉桥为依托,进行大跨度斜拉桥施工控制的研究。首先利用杆系有限元程序对斜拉桥施工阶段进行仿真计算,并介绍了施工控制体系的组成和实施方法及斜拉桥施工控制的影响因素,在误差处理部分针对该斜拉桥为组合结构的特点,应用卡尔曼滤波法进行下一节段拼装标高预测和索力调整,以最小二乘法对斜拉桥的索力进行参数估计,并编制斜拉桥误差分析程序,以实例实现了预测结果与估计结果的准确性,最终形成完整的斜拉桥施工控制系统。