灰色理论应用.docxVIP

以安登右幅桥为例说明立模标高的确定：

悬臂施工阶段立模标高的计算公式如下：

H ?H ?H

L s y

?h

其中H ——立模标高

L

H ——设计标高

s

H ——计算得到预抛高值

y

?h——挂篮变形值

由于安登刚构桥在前几个施工节段其刚性特别大，在Midas/Civil软件中得出的计算预抛

高值H 在混凝土浇筑前后和预应力钢束张拉前后变化规律不明显。而此时节段的重量较

y

大，其挂篮变形?h十分明显。虽然进行了挂篮预压试验，但试验荷载情况和实际的施工荷载情况出入比较大，致使挂篮的实测变形和理论变形存在差异。因此，在施工完前几个节段后，对后一节段的挂篮变形应用灰色理论建模进行预测。

安登大桥1-5个节段其节段长度为3.5m,从6号节段开始变为4.5m，因此在选择建模数据时分为两组，一组是1-4号节段的挂篮变形数据，来预测5号节段的挂篮变形；另外一组是1-5号节段的挂篮变形数据，以预测6号节段的挂篮变形。分别采用三种模型预测结果，所采用数据均为经过平均滑动处理后的数据。

1、5号段挂篮变形预测

模型一：以实测值作为数据序列。由表***可知

23.823.825.026.7}23.8

23.8

23.8

25.0

26.7

}

23.8

47.6

72.6

99.3

}

X(1)?{

??35.7 1? ?23.8?

建立数据矩阵：B??

?60.1 1?，Y??25.0?

? ? ? ?

?a?

???85.95 1?? ??26.7??

得出：?b??(BTB)?1BTY 由Matlab计算得出：a=-0.0578;b=21.6655

? ?

dX(1)

即：

dt

?0.0578X(1)?21.6655

b b

X1(k?1)?(X0(1)?

)e?ak?

a a

=398.64e0.0578?k-374.84

得出：

k?1,X2?47.52k?2,X3?72.65k?3,X4?99.28k?4,X5?127.49

新的X0 {23.8 23.7 25.1 26.6 28.2}

得到5号段挂篮变形预测值为：2.82cm

模型项目

模型

项目

模型一

模型二

模型三

5号段挂篮变形理论值

2.30

5号段挂篮变形实测值

2.74

5号段挂篮变形预测值

2.82

3.03

2.76

实测值-预测值(cm)

-0.08

-0.29

-0.02

2、6号节段挂篮变形值预测

模型项目模型一模型二

模型

项目

模型一

模型二

模型三

6号段挂篮变形理论值

6号段挂篮变形实测值

3.52

6号段挂篮变形预测值

2.90

4.63

3.97

实测值-预测值(cm)

从表3-8和表3-9中可以看出，在理论值得变化趋势没有发生突变时，三种预测模型都具有较高的精度，预测值和实测值的最大误差为0.29cm，完全能够满足施工要求。但是当理论值在需要预测节段处它的变化趋势发生突变时，如该桥在6号节段处突然变化节段长度，使得理论值在此处陡然增加，在这种情况下模型一的预测效果显然偏离了实际情况，使得预测结果发生错误，这时后两种模型就显示出其优越性。根据实际预测情况本桥在后续的施工过程中以模型三作为主要预测结果分析，模型二作辅助性预测分析。

经过上面几个梁段的分析可知，将灰色理论引入施工控制中，能够对大跨度连续刚构桥的结构位移等具有随机性的变量作出较好的预测，且预测值有较高的精度。通过这些预测值对结构的施工过程进行实时控制，使得每个节段完成后的标高尽量与预测值吻合，以使整个桥梁成桥后尽可能地接近成桥线形，达到施工控制的目的。此外，灰色理论应用于施工控制中，无需将系统的控制行为与噪声加以分离，从而使得控制实施过程非常简单。