大型复杂桥梁智慧施工辅助管理技术研究

发布时间：2020-04-13 16:36

【摘要】：大型复杂桥梁工程智能化施工和管理对桥梁建设目标的实现至关重要。本文以国内跨径最大的预应力混凝土矮塔斜拉桥——商登高速郑州境段跨南水北调总干渠矮塔斜拉桥为研究背景,对大型复杂桥梁智能化施工和管理技术进行了系统的研究,主要研究成果如下:(1)构建了桥梁施工目标评价指标体系。桥梁施工目标主要包括质量目标、进度目标、成本目标、安全目标和环保目标五个部分,并对五个目标的影响因素进行了详细和系统的分析,保证了评价指标体系的科学性和有效性。(2)由于桥梁施工目标评价指标体系中各元素间并非相互独立,而是相互依赖、相互关联,因此本文运用网络层次分析法(Analytic Network Process,简称ANP)对指标权重进行了定量分析,同时运用超级决策(Super Decision,简称SD)软件-典型ANP计算软件,对桥梁施工目标各指标权重进行计算,使评价结果更合理、可靠,为制定施工方案和改善优化施工技术提供了依据。(3)简要介绍了桥梁结构灌注桩基础、桥墩和挂篮悬浇箱梁的施工要点和施工方法。在施工过程中应严格按照规范要求和操作流程进行施工,引入先进、智能施工技术,保证桥梁施工质量。(4)针对大型复杂桥梁施工过程中的主要影响因素和施工要点分析结果,在施工中采用了先进智能化技术以确保建设目标实现。采取GPS技术进行前期施工测量,保证了测量数据的科学性、准确性,为后期施工作业提供了准确数据;采用智能张拉压浆技术通过计算机对张拉压浆施工过程进行全程控制,不仅节省人力物力,而且提高了施工效率和施工质量;运用Revit建模软件建立核心模型和各子模型,分析BIM技术在桥梁施工中的一系列应用,包括碰撞检查、设计优化、场地模拟、工程量计算等,提高了施工质量、加快了施工进度、节省了成本,同时实现了绿色施工,验证了BIM技术在桥梁施工阶段应用的可行性和高效性。
【图文】：

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1 绪论主桥全长 551m，全桥长 936.5m，与南水北调总干渠交角 130.12°，采固结、墩梁分离，墩顶设支座的结构形式。主梁采用单箱三室大悬臂变连续箱梁；主塔主体高度为 45 米，，主梁梁体以上 20m 区段内采用分离式分为两肢，实心矩形截面，顺桥向长度为 4.0m，横桥向长度 2.8m，布置分隔带上，并与主梁固接；斜拉索为单索面，扇形布置，双排布置在中带上，每个塔上设有 20 对 40 根斜拉索，全桥共 80 根；主墩采用矩形空单箱双室截面，桥墩高度为 8.50m，桥墩外轮廓尺寸为 15.5 4m，设 R圆倒角。建成效果如图 1.1 所示。

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2 大型桥梁施工目标体系及其影响因素分析计算过程是在上层准则下的元素两两进行比较，得到综合排序，其计到下的；ANP 不仅在层次间存在反馈，在同一层元素间也存在依存关系非常繁杂，计算量相当大，如果人工计算会花费大量时间精力且准确证。由于网络分析法计算异常繁杂，相应软件的开发难度也很大，Suion（超级决策，简称 SD）软件是典型的计算 ANP 的软件，它由美国 Expe 公司开发，建立具有依存和反馈关系的网络决策模型，并根据 ANP阵计算实现排序目标。SD 软件辅助计算 Thomas Saaty 发展的具有依存决策方法（ANP 方法），是一个实用简便的软件[26]。桥梁建设目标体素较多，且因素间相互影响，其建立的 ANP 网络结构模型计算复杂，用 super decision 软件进行建模计算。1）根据表 2.8 中确立的桥梁建设目标影响因素间的相互关系在 suon 软件中建立元素间的联系模型，如图 2.5。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.4

【参考文献】