【正文】 用MIDAS/Civil軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元分析。MIDAS/Civil是一款功能強(qiáng)大的橋梁結(jié)構(gòu)專用分析設(shè)計(jì)軟件，軟件中嵌入了我國最新橋梁規(guī)范，材料特性及車輛荷載可以通過數(shù)據(jù)庫直接選取。在分析模塊中能考慮材料的收縮、徐變及彈性模量等與時(shí)間有關(guān)的時(shí)變非線性效應(yīng)，能考慮結(jié)構(gòu)的變形非線性，能輸入空間預(yù)應(yīng)力實(shí)際形狀并自動(dòng)考慮其損失，而且能通過激活、鈍化預(yù)先設(shè)定的結(jié)構(gòu)組、荷載組、邊界組方便實(shí)現(xiàn)橋梁施工全過程的仿真分析。施工控制結(jié)構(gòu)分析通過施工控制分析，確定各施工理想狀態(tài)的線形及位移，為施工提供目標(biāo)與決策依據(jù)；對(duì)隨后施工狀態(tài)（線形及位移）作出預(yù)測(cè)，必要時(shí)實(shí)施控制，使施工沿著設(shè)計(jì)的軌道進(jìn)行。施工過程結(jié)構(gòu)分析采用倒退分析與前進(jìn)分析兩種方法。通過這兩種分析方法的分析計(jì)算，可實(shí)現(xiàn)以下目的：（1）對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核；（2）復(fù)核結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)的預(yù)拱度；（3）確定各施工理想狀態(tài)的內(nèi)力與位移；（4）通過比較確定出結(jié)構(gòu)最大內(nèi)力與位移的相應(yīng)狀態(tài)；（5）給出有關(guān)施工的建議。 (二)施工控制誤差分析通過結(jié)構(gòu)的倒裝計(jì)算分析可以確定橋梁結(jié)構(gòu)各施工階段中間理想狀態(tài)，但施工中結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)與這種理想狀態(tài)與并不總是吻合，甚至很難達(dá)到，即橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)與理想狀態(tài)總存在一定的誤差。施工中結(jié)構(gòu)偏離目標(biāo)的原因涉及的范圍很廣，包括設(shè)計(jì)參數(shù)誤差（如材料特性、截面特性、容重等）、施工誤差（如制作誤差、架設(shè)誤差、預(yù)應(yīng)力張力誤差等）、測(cè)量誤差、結(jié)構(gòu)分析模型誤差等等。一般施工控制誤差指結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)值與實(shí)時(shí)修正后理論分析計(jì)算值之間的偏差。對(duì)誤差進(jìn)行分析先建立容許誤差標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)件誤差、材料特性誤差可按一般施工、設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定選取，對(duì)一些特殊控制項(xiàng)目的容許誤差還沒標(biāo)準(zhǔn)可查，需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行研究和優(yōu)化，其原則時(shí)即要確保施工準(zhǔn)確度，又要給予施工一定的寬容度，方便施工。本項(xiàng)目誤差分析包括以下幾個(gè)方面：1) 梁段自重誤差對(duì)結(jié)構(gòu)的影響2) 梁段剛度（截面尺寸）誤差對(duì)結(jié)構(gòu)的影響3) 混凝土收縮徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響4) 施工荷載誤差對(duì)結(jié)構(gòu)的影響5) 溫度的影響6) 預(yù)應(yīng)力誤差對(duì)結(jié)構(gòu)的影響通過分析可以對(duì)未來梁段設(shè)計(jì)參數(shù)誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)和及時(shí)的調(diào)整。(三)設(shè)計(jì)參數(shù)識(shí)別及實(shí)時(shí)跟蹤分析設(shè)計(jì)參數(shù)的識(shí)別結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的變化能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力的變化和形狀的改變，因此我們?cè)诖罂缍葮蛄旱氖┕た刂浦?，必須?duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別和修正。不同的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的影響程度是不同的?？偟膩碚f，對(duì)于連續(xù)梁主要的設(shè)計(jì)參數(shù)有以下幾個(gè)方面：（1）結(jié)構(gòu)幾何形態(tài)參數(shù)：主要是橋梁結(jié)構(gòu)的跨徑、高跨比、線型、墩高等，它們表征了結(jié)構(gòu)的形狀和結(jié)構(gòu)最初的狀態(tài)。（2）截面特征參數(shù)：墩截面和抗推剛度；主梁截面抗彎慣性矩和截面面積等。在橋梁結(jié)構(gòu)的施工控制中，這些參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化和結(jié)構(gòu)變形有較大的影響。（3）與時(shí)間有關(guān)的參數(shù)：溫度、混凝土齡期、收縮徐變是隨著時(shí)間而變化的參數(shù)。（4）荷載參數(shù)：主要是結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重力、施工臨時(shí)荷載和預(yù)加力，對(duì)本項(xiàng)目來說風(fēng)荷載也是不容忽略的。（5）材料參數(shù)：在橋梁的施工控制中要對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，比如混凝土的強(qiáng)度、不同階段的彈模、預(yù)應(yīng)力特性等。這五類設(shè)計(jì)參數(shù)在同一座橋梁的施工控制中并不是每一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的影響都是一樣的，因此我們要對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，一方面要確定設(shè)計(jì)參數(shù)的實(shí)際值，另一方面要辨別對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)影響較大的設(shè)計(jì)參數(shù)即主要參數(shù)?？偟膩碇v，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的識(shí)別將采用以下兩種方法和手段：其一，通過現(xiàn)場測(cè)量來確定設(shè)計(jì)參數(shù)的值。這主要是結(jié)構(gòu)幾何形態(tài)參數(shù)、截面特征參數(shù)和材料特征參數(shù)，它們可以通過現(xiàn)場測(cè)量方法或試驗(yàn)測(cè)量手段來確定。其二，通過結(jié)構(gòu)計(jì)算分析來確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)，也就是從理論上對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整?，F(xiàn)場測(cè)試為了確保施工控制的順利實(shí)施，施工過程中各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)定至關(guān)重要，它是進(jìn)行施工控制的必要初始參數(shù)，它為施工的仿真分析提供了實(shí)測(cè)依據(jù)，是最終實(shí)現(xiàn)施工控制目的的最關(guān)鍵的一步。主要現(xiàn)場測(cè)試的內(nèi)容如下：（1）應(yīng)變觀測(cè)：在大橋上部結(jié)構(gòu)的控制截面布置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，以觀察在施工過程中這些截面的應(yīng)變變化與應(yīng)變分布情況。然后把結(jié)果及時(shí)反饋給分析技術(shù)人員，和計(jì)算結(jié)果相驗(yàn)證，在計(jì)入誤差和變量調(diào)整后由分析計(jì)算人員分析以后每階段乃至竣工后結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)，同時(shí)可以根據(jù)當(dāng)前施工階段向前計(jì)算至竣工，預(yù)告今后施工可能出現(xiàn)的狀態(tài)，并預(yù)報(bào)下一階段當(dāng)前已安裝構(gòu)件或即將安裝的構(gòu)件是否出現(xiàn)不滿足強(qiáng)度要求的狀態(tài)，以確定是否在本施工階段對(duì)可調(diào)變量實(shí)施調(diào)整。要求：經(jīng)現(xiàn)場測(cè)試，各施工階段被測(cè)梁段的應(yīng)變值和仿真分析的相吻合，應(yīng)變變化沒有出現(xiàn)異常。（2）撓度觀測(cè)：撓度觀測(cè)資料是控制成橋線型最主要的依據(jù)，在每個(gè)施工段的斷面上上布置三個(gè)高程觀測(cè)點(diǎn)，順序是從上游至下游排列，控制點(diǎn)為箱梁中線點(diǎn)，這樣不僅可以測(cè)量箱梁的撓度，同時(shí)可以觀測(cè)箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。在施工過程中，對(duì)每一截面需進(jìn)行混凝土澆筑前、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉前、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后的標(biāo)高觀測(cè)。以便觀察各點(diǎn)的撓度和箱梁曲線的變化歷程，保證箱梁懸臂端的合攏精度和橋面線型。為了盡量減少溫度的影響，撓度的觀測(cè)安排在大氣溫度相對(duì)較穩(wěn)定的時(shí)間段進(jìn)行。以這些觀測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，進(jìn)行有效的施工控制。 (四)預(yù)告主梁下階段立模標(biāo)高分析計(jì)算人員預(yù)告主梁下階段立模標(biāo)高，并簽發(fā)主梁立模標(biāo)高通知單。在主梁的懸臂澆筑過程中，梁段立模標(biāo)高的合理確定，是關(guān)系到主梁的線形是否平順、是否符合設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題。立模標(biāo)高并不等于設(shè)計(jì)中橋梁建成后的標(biāo)高，總要設(shè)一定的預(yù)拱度，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（撓度）。立模標(biāo)高計(jì)算公式如下：式中：Hlmi —i節(jié)段立模標(biāo)高（節(jié)段上某確定位置）； Hsji —i階段設(shè)計(jì)標(biāo)高；Hypgi—i階段預(yù)拋高值，它是各梁段自重在i階段產(chǎn)生的撓度總和、張拉各節(jié)段預(yù)應(yīng)力在i階段產(chǎn)生撓度總和、混凝土收縮徐變?cè)趇節(jié)段引起的撓度、施工臨時(shí)荷載在i節(jié)段引起的撓度、使用荷載在i節(jié)段引起的撓度這五項(xiàng)的總和，它在前進(jìn)和倒退分析計(jì)算中由程序自動(dòng)考慮；fgl —掛籃變形值，根據(jù)掛籃加載試驗(yàn)，綜合各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果，最后繪制出掛籃荷載—撓度曲線內(nèi)插而得。預(yù)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算公式為：式中：Hyji —i階段預(yù)計(jì)標(biāo)高；fi —塊件澆筑完后，i節(jié)段的下?lián)现怠?五)模型優(yōu)化隨著施工進(jìn)行過程中參數(shù)誤差、參數(shù)識(shí)別及參數(shù)敏感性分析，對(duì)有限元計(jì)算模型中的材料參數(shù)及荷載進(jìn)行修正與優(yōu)化，實(shí)計(jì)算模型參數(shù)最大限度與實(shí)際狀態(tài)相似，最大限度的保證成橋后的線性及內(nèi)力符合期望值。五、施工過程的參數(shù)監(jiān)測(cè)方法（一）控制截面應(yīng)力監(jiān)測(cè) 應(yīng)力監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面：橋墩結(jié)構(gòu)的應(yīng)力監(jiān)控監(jiān)測(cè)和上部箱梁的應(yīng)力監(jiān)控監(jiān)測(cè)，本項(xiàng)目主要進(jìn)行上部箱梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)。應(yīng)力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目的為了及時(shí)掌握結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)及保證施工安全，及時(shí)判定其應(yīng)力是否超限，確保結(jié)構(gòu)安全。（1）測(cè)試儀器主要性能指標(biāo)根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和多種應(yīng)力測(cè)試設(shè)備的性能比較，擬選擇金壇市金源土木工程儀器廠生產(chǎn)的的EJ－65型埋入式智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計(jì)實(shí)施對(duì)應(yīng)力的監(jiān)測(cè)。通過測(cè)定鋼弦計(jì)的弦振頻率，由fε標(biāo)定曲線即可計(jì)算混凝土的應(yīng)變，從而換算得到應(yīng)力值。主要指標(biāo)如下：a) 量程：177。1500μεb) 靈敏度：1με（）c) 測(cè)量標(biāo)距：157mmd) 使用環(huán)境溫度：－10℃——＋70℃e) 溫度測(cè)量范圍：－20℃——＋1