[发明专利]一种大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工方法及控制方法

权利要求书

1.一种大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工装置，其特征在于，所述大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工装置包括：塔柱、地锚、主缆、吊杆、主桁架、塔架平台、卷扬机及地锚、施工承重索、走线滑轮卷扬机跑绳、吊装滑轮卷扬机跑绳、走线滑车、吊装滑轮组、转向滑轮、施工吊篮、主桁架发射起吊平台；

大跨度柔性悬索桥由塔柱、地锚、主缆、吊杆、主桁架构成；在吊装前，悬索桥的主塔、地锚、主缆、吊杆均已施工和安装完毕，即桥梁主体结构即将进入主桁架吊装施工阶段；

非对称吊装系统由塔架平台、卷扬机及地锚、施工承重索、走线滑轮卷扬机跑绳、吊装滑轮卷扬机跑绳、走线滑车、吊装滑轮组、转向滑轮、施工吊篮、主桁架发射起吊平台组成；在主桁架发射起吊平台上布置即将吊装的主桁架、连接主桁架与施工吊篮、平稳收紧本岸和放松对岸吊装滑轮卷扬机跑绳提升吊装滑轮和起吊主桁架、平稳运行走线滑轮卷扬机使得走线滑车在施工承重索上行走至主桁架安装位置、运行吊装滑轮卷扬机提升或降低吊装主桁架至上一个阶段安装位置、连接主桁架与吊杆、预连接本节段与上节段主桁架、释放走线滑轮卷扬机并解除主桁架与施工吊篮连接、运行走线滑轮卷扬机使得施工吊篮归位至主桁架发射起吊平台、下一节段主桁架吊装直至全部组桁架吊装完毕；各节段主桁架吊装前、吊装过程中、吊装完毕后三阶段均伴随着吊装控制方法，使得每一步主桁架在吊装中，悬索桥结构变形、受力状态都处于可控和安全状态；

所述大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工方法包括：

1)主桁架吊装控制技术开始；

2)全过程仿真计算模型参数测定：包括索股弹性模量、钢丝容重、强度、泊松比、有效面积、施工图图纸相关技术参数的测定；

3)全过程理论仿真计算模型建立：根据施工图设计图和主桁架非对称吊装工序，建立主桁架逐节段吊装施工过程仿真计算模型，并确定拟定的在理论状态时主桁架非对称吊装施工的方案是可行；

4)理论模型实测参数修正：实测各节段吊装时桥梁的实时温度、主塔跨径、塔顶位移、梁段重量、施工偏差；

5)全过程仿真计算与结果输出：将实测相关计算参数修正理论计算模型，通过计算后续一个或多个节段吊装时的桥梁结构的内力、应力、位移结果，输出桥塔位移、主缆吊杆钢丝绳的索力、桁架结构内力效应；

6)计算结果与实测数据比较分析：将计算的桥梁内力、应力、位移的结果与桥梁实测的参数进行对比分析，结构构件的安全性，预测并判断下一节段或多个节段的吊装时桥梁结构的变化趋势，并制定合适的对应措施；

7)预测计算值实测值与预警值判定：判定模型计算值、主桁架吊装过程中的桥梁控制参数的实测值与设定的结构安全风险预警值对比分析；

8)提前一个或多个节段的纠偏和处理措施：当塔顶位移、吊杆和钢丝绳索力、主桁架内力接近或超过设置的预警值力时，则采取措施处理，如顶推塔顶的索鞍、主桁架配重措施，以确保主桁架在吊装过程中桥梁结构都处于安全和可控状态；

9)控制技术循环使用：当结构处于安全可控状态，则进入下一节段的主桁架吊装工序；

10)主桁架吊装控制技术结束。

2.一种控制权利要求1所述大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工装置的大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工控制装置，其特征在于，所述大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工控制装置包括：温度传感器及测试仪、全站仪、混凝土应变计、倾角测试仪、第一索力动测仪、第二索力动测仪、全自动综合采集仪。

3.一种实现权利要求2所述大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工控制装置的大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工控制方法，其特征在于，所述大跨度柔性悬索桥主桁架非对称施工控制方法包括以下步骤：

1)主桁架吊装控制技术开始；

2)全过程仿真计算模型参数测定：包括索股弹性模量、钢丝容重、强度、泊松比、有效面积、施工图图纸相关技术参数的测定；

3)全过程理论仿真计算模型建立：根据施工图设计图和主桁架非对称吊装工序，建立主桁架逐节段吊装施工过程仿真计算模型，并确定拟定的在理论状态时主桁架非对称吊装施工的方案是可行的；

4)理论模型实测参数修正：实测各节段吊装时桥梁的实时温度、主塔跨径、塔顶位移、梁段重量、施工偏差；

5)全过程仿真计算与结果输出：将实测相关计算参数修正理论计算模型，通过计算后续一个或多个节段吊装时的桥梁结构的内力、应力、位移结果，输出桥塔位移、主缆吊杆钢丝绳的索力、桁架结构内力效应；

6)计算结果与实测数据比较分析：将计算的桥梁内力、应力、位移的结果与桥梁实测的参数进行对比分析，结构构件的安全性，预测并判断下一节段或多个节段的吊装时桥梁结构的变化趋势，并制定合适的对应措施；

7)预测计算值实测值与预警值判定：判定模型计算值、主桁架吊装过程中的桥梁控制参数的实测值与设定的结构安全风险预警值对比分析；

8)提前一个或多个节段的纠偏和处理措施：当塔顶位移、吊杆和钢丝绳索力、主桁架内力接近或超过设置的预警值力时，则采取措施处理，如顶推塔顶的索鞍、主桁架配重措施，以确保主桁架在吊装过程中桥梁结构都处于安全和可控状态；

9)控制技术循环使用：当结构处于安全可控状态，则进入下一节段的主桁架吊装工序；

10)主桁架吊装控制技术结束。