超大跨径钢管混凝土拱桥主拱线形控制研究的开题报告.docx

超大跨径钢管混凝土拱桥主拱线形控制研究的开题报告
一、研究背景和意义
双曲线形拱桥是跨越大清河的一座超大跨径钢管混凝土拱桥，拱顶高度50米，主跨跨度888米，是目前世界上跨度最大的双曲线形拱桥。该桥的建设对于提高我国大跨度拱桥的设计和施工水平，拓展钢管混凝土结构的应用范围具有重要的意义。然而，钢管混凝土拱桥的施工和控制难度大，且拱形控制对于整个工程的安全和稳定性至关重要。因此，本研究拟对超大跨径钢管混凝土拱桥的主拱线形控制问题进行研究，为该桥的施工和安全提供技术支持和保障。
二、研究内容和主要技术路线
本研究将从以下几个方面进行探究：
1.分析拱形控制的重要性和影响因素，研究超大跨径钢管混凝土拱桥的主拱线形控制原理和方法；
2.选取合适的拱形控制模型和监测技术，对超大跨径钢管混凝土拱桥的主拱线形进行实时监测和调整；
3.基于研究成果，对钢管混凝土拱桥的施工和控制提出相应的建议和改进措施。
主要技术路线：
1.对钢管混凝土拱桥的拱形控制进行系统研究和分析，选取合适的控制模型和监测技术；
2.利用现代化的计算机软硬件工具，对超大跨径钢管混凝土拱桥的主拱线形进行数字化建模和仿真分析；
3.根据分析结果，利用自适应控制方法对主拱线形进行实时控制和调整；
4.综合考虑施工和运营要求，提出拟合合理的钢管混凝土拱桥主拱线形控制技术方案。
三、研究成果和预期目标
通过本研究，预期能够达到以下目标：
1.研究钢管混凝土拱桥拱形控制的理论和实践问题，提供超大跨径钢管混凝土拱桥主拱线形控制的技术支持；
2.确定适用于超大跨径钢管混凝土拱桥的拱形控制模型和监测技术；
3.建立高精度数字化建模和仿真分析平台，为钢管混凝土拱桥主拱线形控制提供科学依据；
4.提高钢管混凝土拱桥施工和控制的水平，为此类桥梁的建设和安全提供技术保障。
四、研究计划和进度安排
本研究计划总共用时两年，主要的研究计划和进度安排如下：
第一年：
1.确定研究方向和项目计划，制定项目详细合同；
2.研究钢管混凝土拱桥拱形控制的理论和实践问题，确定主拱线形控制的技术路线；
3.选取合适的拱形控制模型和监测技术，建立数字化建模和仿真分析平台；
4.对模型进行验证，并进行初步的实验数据分析。
第二年：
5.利用自适应控制方法对主拱线形进行实时控制和调整，对控制效果进行初步评估；
6.综合考虑施工和运营要求，提出拟合合理的钢管混凝土拱桥主拱线形控制技术方案；
7.发表研究成果并组织研究成果展示会议；
8.撰写研究论文，编写技术报告。
五、预计存在的主要问题和解决方案
1.数据质量问题：数据来源不确定，存在误差。解决方法是通过多角度的数据采集和数据处理，提高数据准确性。
2.计算量大、耗时长：建立仿真分析平台、进行数值分析需要大量的计算能力和时间。解决方法是利用分布式计算技术，提高计算效率。
3.实时性要求高：对主拱线形进行实时控制和调整，对控制效果进行初步评估。解决方法是采用实时控制技术和数据传输技术，提高实时性和控制精度。
六、参考文献
1.王学军,张俊坦,陈留忠.钢管混凝土拱桥施工控制研究[J].工程建设与设计,2018(1):143-146.
2.金荣化,张维良,李国宏.钢管混凝土拱桥控制研究综述[J].中国公路学报,2017(10):1-9.
3.RyanT.TheBigRiverBridgeActionandDeflectionMonitoringSystem[J].InternationalJournalofStructuralStability&Dynamics,2012,12(4):1250017.