灰色预测理论在连续梁桥线形控制中的应用.pdf

灰色预测理论在连续梁桥线形控制中的应用 王 君 ， 杨成斌 ， 商兆涛。 (1．合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009；2．合肥工业大学建筑设计研究院，安徽 合肥 230009；3．芜湖市建 设工程质量监督站，安徽 芜湖 241000) 摘 要：文章运用灰色系统基本原理，结合黄龙大桥施工监控工程实例，建立GM(1，1)模型，对预应力混凝土梁桥悬臂施工过程中 的挂篮变形进行预测，预测数据与现场测量数据吻合 良好，具有较高的精度 。 关键词：施工控制；灰色系统理论 ；灰色模型；挂篮变形 中圈分类号：U448．215；O159 文献标识码：A 文章编号：1673—5781f2009)06—0865—03 大跨度预应力混凝土连续梁桥采用悬臂浇筑法 体系来预测系统下一阶段的发展趋势_|4j。 施工，整个施工过程中必然受到诸多因素影响，极易 对于悬臂浇筑施工的连续梁桥，因为影响预拱度 使桥梁结构的实际线形(立面标高、平面线形)与理论 和立模标高的各种因素(结构尺寸、弹性模量、施工温 计算出现一定差异 1『]，如施工中材料变异性、结构尺 度、混凝土收缩徐变、预加应力、施工条件及测量误差 寸变异性、施工温度、混凝土收缩徐变及测量误差等 等)具有灰色信息的特征，结构的部分参数是不完全 都会导致梁体的实际线形与理论线形出现偏离，若不 明确的，可以看成一个灰系统，因此可 以建立 GM(1， 加以控制，必然会使桥梁难 以／l~ ]1合拢，影响桥梁的 1)模型对其进行预测 。 使用功能。因此，通过对主梁标高的调整以及施工过 GM (1，1)模 型体 系建立 如 下：令 X∞’一 程的控制使实际线形和设计几何线形相吻合，是连续 (X∞(1)，X∞ (2)，X∞ (3)，…，X∞ (7／))为 梁桥施工控制中非常关键的问题_2]，所 以采用合理 GM(1，1)模型的原始数列，经过一次累加生成数列： 的方法进行施工监控是很有必要的。施工监控主要 X ‘一 (X ‘(1)，X ‘(2)，X ‘(3)，… ，X ‘(，z)) 以线形控制为主，应力控制为辅，要达到满意的线形 k x㈩ ()一 x 0’(矗)，k一 1，2，3，… ，” 控制结果，关键在于监控组在每梁段施工之前向施工 l 方提供准确的立模标高值。立模标高的确定需要在 经过累加后，原始数列的规律性增强，为建立动 理论计算值的基础上，结合已施工各阶段实际施工结 态模型提供了中间信息。 果进行预测。本文 以广东省佛 山市黄龙特大桥的施 令 Z“为X“的均值数列，即 工监控为实例，运用灰色系统理论进行标高预测，在 Z1‘(忌)一0．5rX ‘(是)+X ‘(是～1)]一 施工监控 中建立 GM (1，1)模型，并将施工阶段标高 (Z ‘(2)，Z ‘’(3)，Z ‘(4)，… ，Z ‘()) 预测数据和现场实测数据进行对比分析，阐明了灰色 可建立 GM(1，1)模型的灰微分方程为 理论的精度和可行性。 X 。‘(足)+aZ ‘’()一 b (1) 其中，以、b为未知参数，分别称为发展系数和灰色作 1 灰色系统理论基本原理 用量；x∞(忌)为灰导数；Zn(忌)为白化背景值。对应 灰色系统理论是 以灰色关联空间为基础 的分析 的白化微分方程为 体系，它以现