基于几何控制的全过程自适应施工控制系统研究
钢箱梁开启桥施工的几何线形控制研究
对各 梁 段 设 置 预 抛 高 ， 且 要 根 据 前 一 梁 段 的 实 并 际高 程 来 调 整 下 一 梁 段 的 预 抛 高 ， 最 终 线 形 符 使 合设 计 要 求 … 。根 据 实 际 的施 工 工 序 ， 以及 现 场
并 模拟 顺桥 向变 截 面 ］ 。 ． 模 型建 好 后 ， 先通 过 用 有 限元 软件 Ａ Ａ Ｕ Ｂ Ｑ Ｓ计
图 ２ 监控预抛高计算示 意图
注 ： 中虚 线 表 示 理 论 抛 高 线 形 ， 线 表 示 实 图 实
际抛 高线形 。
２ ２ 测量仪 器 ．
算全 桥 在恒 载和 活 载组 合 情 况 下 的竖 向位 移 ， 此 据 得 出 的计 算 位 移 ， 合 测 量 控 制 点 测 出 的 实 测 标 结 高， 确定 设计 预抛 高 。根 据 各 段 计 算 出 的设 计 预抛 高 ， 合该 段 的 实 测 标 高 来 调 整 下 一 段 的 预 抛 高 ， 结 从 而 确定 监 控 预 抛 高 。下 面结 合 图 ２说 明其 理 论
进行 实 时 理 论 分 析 和 结 构 验 算 ， 据 分 析 结 果 给 根
出下 一 阶段 的 施 工 参 数 ， 以保 证 结 构 的 变 形 始 终
处 于安 全 可 控 的范 围 内 ， 最 终 使 成 桥 后 结 构 线 并 形 符 合 设 计要 求 。
２ １ ４月 ２ 日收 到 ０ １年 ０
通信作 者简介 ： 朱银萍 ， ， － ａｌ ｚｕ ｙｎ ｉｇ ２ ．ｏ 。 女 Ｅ ｍ ｉ ｈ— ｉｐｎ＠１６ ｃｉ ： ｎ
２ ２期
王成博 ， ： 等 钢箱梁 开启桥施工的几何线形控制研究
全过程造价控制在建筑工程管理工作中的应用
全过程造价控制在建筑工程管理工作中的应用发布时间：2022-09-18T03:24:26.244Z 来源：《建筑创作》2022年第2月第4期作者：周成斌[导读] 在对建筑工程项目管理的过程中，如何才能够做好全过程造价控制是一个需要不断研究的问题，这将会对建筑工程项目起到至关重要的影响。
周成斌衢州港盛投资咨询有限公司，浙江衢州 324000摘要：在对建筑工程项目管理的过程中，如何才能够做好全过程造价控制是一个需要不断研究的问题，这将会对建筑工程项目起到至关重要的影响。
因此，需要充分地保障建筑工程项目质量水平符合基本要求，最大程度地降低施工企业的工程造价，才能够让建筑企业得到长足的发展。
关键词：全过程造价；建筑工程；管理工作；控制应用1全过程造价控制的本质内涵和现实意义全过程造价控制是在建筑结构管理和销售期间进行高层管理，以更高层次、更高维度的先进管理理念纠正和消除现存的缺陷和不足，以补偿负面影响，提高施工管理质量，保证实施效果，引导自身和周边经济的发展。
同时，由于施工工期长，设计管理和施工过程可以根据实际情况进行调整和变化，由于行业的特殊性，影响变更和调整的因素很多，而且在施工设计中，每个环节出现问题都会影响整个项目。
为了确保不同环节的高效连接，保证每个环节的质量，更好地将管理效果付诸实践，必须正确组织价格控制环节，大力推进每个环节的价格控制管理，以实现整个过程的有效控制，促进项目的质量发展。
纵观当今国际社会，经济利益的最大化和人类的共同命运是社会发展的动向和趋势。
发展来自竞争，随着生活各个领域竞争的激烈，根据生存的进化论，所有幸存下来的企业都是满足时代的开发需求，符合时代背景，为时代的发展开创先例的企业，促进时代的进步和经济的发展。
我国建筑业在时间洪流中多次实践，在人们认识不断提高背景下，随着时间的推移，它得到了时代的红利和迅速增长，成为了国家最重要的工具。
建筑业的进一步发展必然涉及推动新一轮技术和管理创新，以改善工程项目的完成，控制项目运营成本，提高项目执行质量，实现效益和效益最大化。
BIM应用与项目管理十套习题与答案
练习题(一)一、单选题1.下列选项不属于项目管理的特点的是(D)。
A.普遍性B.目的性C.集集成性D.可逆性2.建设项目全生命期一体化管理(PLIM)模式是指由(A)牵头,专业咨询方全面负责,从各主要参与方中分别别选出一至两名专家组成全生命期一体化项目管理组,将全生命期中各主要参与方、各管理内容、各项目管理阶段有机结合起来,实现组织、资源、目标、责任和利益等一体化A.业主单位B.咨询单位C.设计单位D.施工单位3.基于BIM的工程量计算属于BIM应用模式中的(A)。
A.单业务应用B.多业务集成应用C.综合业务集成应用D.与项目管理的集成应用4.设计单位对BIM项目管理的需求不包括(C)。
A.提高设计质量B.提高设记计效率C.施工模拟D.可视化的设计会审5.下列不属于项目BIM实施的保证措施的选项是(D)。
A.建立系统运行检查机制B.建立系统运行保障体系C.建立系统运行例会制度D.建立系统运行实施标准6.下列哪个选项符合BIM时代的协同方式?(D)A.各专业将本专业的信息条件以电子版和打印出的纸质文件的形式发送给接收专业B.过程是单向进行的,并且是阶段性的C.采用参考链接文件的形式,保持设计过程中建筑底图的及时更新D.项目采用可视化、参数化、动态化协同管理7.下列选项不属于设计阶段的是(D)A.方案设计阶段B.初步设计阶段C.施工图设计阶段D.深化设计阶段8.设计单位在此阶段利用BIM技术的(C),可提高专业内和专业间的设计协同效率,减少错漏碰缺,提高设计质量。
A.参数化B.3D可视化C.协同技术D可出图性9.下列选项不属于设备分析内容流程的是(D)。
A.管道、通风、负荷等机电设计中的计算分析模型输出B.冷、热负荷计算分析C.舒适度和气流组织模拟D.建筑、小区日照性能分析10.初步设计阶段BIM应用主要方面不包括(C)。
A.利用BIM技术进行结构分析B.利用BIM技术进行性能分析C.利用BIM技术进行场地规划D.利用BIM技术进行工程算量11.下列选项不属于BIM技术在结构分析的应用的是(C)A.开展抗震、抗风、抗火等结构性能设计B.通过IFC或Structure Model Center数据计算模型C.基于BIM技术对建筑能耗进行计算、评估,进而开展能耗性能优化D.结构计算结果存储在BIM模型或信息管理平台中,便于后续应用12.BIM模型与CFD计算分析的配合不包括(C)。
大跨度桥梁施工控制
桥梁 结构 的稳定性 关 系到桥 梁结 构 的安 全 。可 以通 过稳 定分 析计 算 （ 定安 全 系 数 ） 施工 过 程 中 稳 ， 结构 的实 际 刚度和 临 时或 永 久 支撑 情 况 ， 结 合 结 并 构应 力 、 变形情 况来综 合评 定 、 制其 稳定性 。 控
１ ４ 安全 控 制 ．
１４ ３
甘
肃
科
技
第２ ８卷
施工 模 拟分析 理论 ， 即对 桥 梁 结构 各 个 施 工状 态 进 行模 拟分 析 ， 常 采用成 熟 的位 移有 限元理 论 ， 出 通 得 所谓 的 各个施 工状 态 下 的理 论 计 算值 ； 二是 施 工 过 程 中的误 差分 析 、 数识 别和状 态预测 理论 ， 参 即对 实 测值 和理 论值 比较 分析 ， 预测结 构 的状 态 ， 进行结 构 的参 数估 计与 修正 。 施工 控 制 方法 是 施工 控 制 的核 心 问题 ， 要解 它 决 的主要 问题 是如何 考虑 与处理 结构 的实 际状 态 与 理想 目标 状态 之 间的偏差 。桥梁施 工控 制 的方法很 多 ， 的来 讲 可分 为 ： 总 事后控 制法 、 预测 控制法 、 自适 应 控 制法 、 最大 宽容度 法等 。为达 到最 优施工 控制 ，
工控制措施 ， 证桥梁施工的顺利进行并达 到设计 预期 的 目标 成桥状 态。施工控 制内容包 括几何控 制 、 力控制 、 保 应 稳定控制 、 影响因素分析等。介绍 了大跨度桥梁施工控制的必要性 、 任务和 主要 内容 、 制方法 、 控 结构计算分 析方法
以及影 响桥 梁施工控 制的因素 ， 选取 了 ３座不同类型的大跨度桥梁 一连续 刚构桥 、 并 连续梁桥 、 连续 梁拱组合桥 ， 同 时介绍 了施 工控 制的主要 内容 、 方法以及取得 的成果 ， 以供 同类 桥梁施工及施工控制参考 。 关键词 ： 连续刚构桥 ； 连续 梁桥 ； 梁拱组合桥 ； 工控制 连续 施
毕业设计(论文)-基于MCGS组态软件的仿真实验监控平台设计
毕业设计（论文）-基于MCGS组态软件的仿真实验监控平台设计武汉科技大学本科毕业设计摘要应用组态软件设计一个仿真实验监控平台,实现对实际工程问题的过程控制,现在我们的具体问题是实现对水箱液位过程控制。
为了能设计一个解决实际工程问题的仿真实验监控平台,我们可以基于各种组态软件来设计这个仿真平台.而MCGS组态软件具有操作简便、可视性好、可维护性强、高性能等突出特点,它可以快速构造和生成上位机监控系统，并可稳定运行于多种操作系统.。
以MCGS组态软件为开发平台,设计一个仿真实验监控平台来实现对实际工程问题的控制.不仅能对水箱的液位进行监控,采集实验数据建立实验报表,而且能够脱机进行仿真实验、模拟控制。
为了能够很好的实现对水箱液位控制系统的仿真,综合考虑多方面的因素,本文将用MCGS组态软件设计一个仿真实验监控平台来对其进行实时控制.具体地,要将MCGS组态软件实现此方案。
在该系统中,利用MCGS组态软件完成数据采集、控制信息输出以及人机交互等工作，完成仿真实验监控平台的设计,最终达到对水箱液位实时监控,实验数据采集,报表的输出和数据的同步显示。
关键词: MCGS组态软件;液位系统;仿真实验I武汉科技大学本科毕业设计AbstractTo design a simulation experiment monitoring platform withapplication configuration software, realizing the actual engineering problems of process control, currently, our concrete problem is to achieve the temperature of the boiler and water tank level process control.In order to be able to solve real engineering problems to design a simulation experiment monitoring platform, we can base on a variety of configuration software to design this simulation platform. The MCGS configuration software has simple operation, perfect visibility, strong maintainability, high performance and other salient features. It can construct and generate host computer monitoring system quickly, and can be run on different kinds of operating systems steadily.With MCGS configuration software development platform, designing a simulation experiment monitor platform to achieve the process control of the actual engineering problems. Not only can monitor the level of the water tank and the temperature of the boiler, gathering the experiment data and establishing experiment reports, but also can do the off-line simulation experiment, simulation control.In order to control the water tank level and the water temperatureof boiler well. Take a comprehensive consideration on various factors; this article will design a simulation experiment monitoring platform with MCGS configuration software to achieve the real-time control for this system. Specifically, we should use MCGS configuration software to implement this program. In this system, realizing the data acquisition,controlling information output, as well as the human-machine interaction by the MCGS configuration software, and accomplishing the design of the simulation experiment monitoring platform, which can to achieve thelevel of the water tank and the water temperature of the boiler in real-time monitoring, experimental data collection, report forms of theoutput and synchronized curve display ultimately.Key Words: MCGS configuration software; liquid level system; simulation experimentII武汉科技大学本科毕业设计目录1 绪论 (1)1.1 过程控制仿真的意义 .................................................1 1.2 过程控制仿真概况 ................................................... 1 1.3 论文主要内容 ....................................................... 1 2 MCGS组态软件 .......................................................... 2 2.1 MCGS简介.. (2)2.2 MCGS的构成.........................................................22.2.1 MCGS组态软件的系统构成 (2)2.2.2 MCGS组态软件界面简介 ..........................................3 2.3 MCGS组态软件的功能和特点...........................................4 2.4 MCGS组态软件的工作方式............................................. 5 2.5 MCGS组态软件的操作方式............................................. 5 2.6 组建新工程的一般过程 ............................................... 7 3 液位系统的仿真实验设计原理 ............................................ 9 3.1 A3OO 系统工艺流程图 .................................................. 9 3.2 液位系统的工作原理 . (10)4 过程控制仿真实验平台设计 .............................................11 4.1 仿真实验平台设计基本流程 (11)4.1.1 建立一个MCGS新工程 ...........................................114.1.2 设计画面流程 ..................................................114.1.3 定义数据变量 ..................................................134.1.4 动画连接 ......................................................154.1.5 编写控制流程 ..................................................19 4.2 液位系统仿真实验设计结果 ........................................20 5 总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 参考文献 (23)致谢 (24)III武汉科技大学本科毕业设计1 绪论1.1 过程控制仿真的意义在现在社会中, 基于组态软件的仿真实验监控平台在过程控制中的应用越来越广泛了, 基于组态软件的仿真平台既能对不同的工程和社会应用问题实现建模、仿真、分析和可视化,又能对一般工控过程系统进行实时仿真和监控仿真系统或与之进行数据交换和资源共享。
学习智能控制课程的研究报告
学习智能控制课程的研究报告通过本学期所学的智能控制知识、上网搜集资料和参考论文的情况下，对智能控制这门学科的学习做出了简要总结。
1智能控制的发展自动控制经过百余年的发展，无论是在控制理论还是控制工程上都取得了巨大成功，但是，随着人类社会的发展，控制对象日益复杂、控制目标越来越高，控制理论与控制工程面临的挑战也越来越大。
以控制理论和智能理论为基础，以模拟人的智能化操作和经验为手段的智能控制方法应运而生。
智能控制是基于人类对自然界的智能的认识所发展起来的智能理论与方法，包括基于符号逻辑的传统AI理论与基于复杂计算的计算智能理论。
它是人工智能和自动控制的重要研究领域，并被认为是通向自主机器递阶道路上自动控制的顶层。
人工智能的发展促进自动控制向智能控制发展，智能控制思潮第一次出现于20世纪60年代。
1965年，美籍华人傅京孙教授在他的论文中首先提出把人工智能的直觉推理方法用于学习控制系统，最早把人工智能引入到控制技术中。
1966年，Mendel进一步在空间飞行器的学习控制系统中应用了人工智能技术，并且提出了“人工智能控制”的概念。
1967年，Leondes和Mendel首先正式使用“智能控制”一词。
20世纪70年代是智能控制的发展初期，傅京孙、Gloriso和Saridis等人正式提出了智能控制就是人工智能技术与控制理论的交叉。
70年代中期前后，以模糊集合论为基础，从模仿人的控制决策思想出发，智能控制在另一个方向规则控制上也取得了重要的进展。
80年代为智能控制的迅速发展期，智能控制的研究及应用领域逐步扩大并取得了一批应用成果。
1987年1月，第一次国际智能控制大会在美国举行，标志着智能控制领域的形成。
1992年至今为智能控制进人崭新的阶段。
随着对象规模的扩大和过程复杂性的加大，形成了智能控制的多元论，而且在应用实践方面取得了突破性的进展，应用对象也更加广泛。
智能控制采用各种智能技术来实现复杂系统和其他系统的控制目标，是一种具有强大生命力的新型自动控制技术。
计算机辅助设计与制造复习题及答案
计算机辅助设计与制造复习题及答案一、填空题1．产品数据管理系统的一般体系结构包含四个层次：用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层、系统支撑层。
2．CAPP系统中常用的方法有派生式CAPP和创成式CAPP。
3．CAD/CAM集成系统主要是指CAD、CAPP、CAM的集成。
4．CAPP专家系统主要由零件信息库、工艺知识库、推理机构成。
5．零件分类成组方法主要有直接观察法、分类编码法、工艺流程法。
6．三维实体建模中，常用的建模方法有扫描法和基本体素法。
7．机械设计一般要经历规划设计、方案设计、技术设计、施工设计四个阶段。
8．特征建模通常由三部分构成：形状特征建模、精度特征建模、材料特征建模。
9．几何建模系统的三种模式是：线框建模、表面建模、实体建模。
10．一元函数的插值方法有线性插值法和拉格朗日插值法。
11.产品的制造过程一般要经过产品设计、工艺设计、制造等环节，最终形成用户所需的产品。
12、CAD系统的软件包括：系统软件、支撑软件、应用软件。
13、将平面图形沿X方向平移3个单位，然后放大一倍，其变换矩阵为103020002。
14、PDM的功能包括文档管理、工作流程管理、零件分类检索、工程变更管理、产品结构与配置管理、和PDM系统与应用软件的集成。
15、一个完整的CAD/CAM系统必须具备硬件系统和软件系统。
16、实体模型储存物体的完整几何信息。
它的数据结构不仅记录了全部几何信息，而且记录了全部点、线、面、体的拓扑信息，这是实体模型与线框模型的根本区别。
17、创成式CAPP系统主要解决两方面的问题，即工艺决策与工序设计。
18、柔性编码系统的编码由固定码和柔性码两部分组成。
19、线框模型是通过点、线(直线，曲线)描述几何信息和拓扑信息并在计算机内生成二维或三维图像。
20、几何造型就是利用三维造型CAD软件或CAM软件的三维造型、编辑修改、曲线曲面造型把要加工的工件的三维几何模型构造出来，并将零件被加工部位的几何图--2形准确地绘制在计算机屏幕上。
循环哈氏槽-概述说明以及解释
循环哈氏槽-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在循环哈氏槽(Cyclic Haar Slot)的定义和原理之前，我们首先需要了解哈氏槽(Haar Slot)的概念。
哈氏槽是一种基于Haar小波变换的信号处理技术，广泛应用于图像处理、信号分析和模式识别等领域。
哈氏槽的基本原理是将信号进行Haar小波分解，将其转换为不同频率的低频和高频成分。
而循环哈氏槽则是在哈氏槽的基础上进行了进一步的优化和改进，使其适用于更加复杂的信号处理任务。
循环哈氏槽具有以下特点：首先，它具备多层次的分析能力，能够同时提取信号中的时域和频域特征，从而能够更全面地描述信号的特征。
其次，循环哈氏槽具有较好的局部化特性，能够较好地保留信号的局部细节信息，有利于对信号进行深入的分析。
此外，循环哈氏槽还具有良好的稳定性和可解释性，能够准确地描述信号的变化趋势和特征。
循环哈氏槽在许多领域都有着广泛的应用。
在图像处理领域，循环哈氏槽可以用于图像的边缘检测、纹理分析和目标识别等任务。
在信号分析领域，循环哈氏槽可以用于信号的压缩、去噪和特征提取等应用。
此外，循环哈氏槽还可以应用于模式识别、数据挖掘和机器学习等任务中，为相关算法提供有效的特征表示。
本文将详细介绍循环哈氏槽的定义和原理，并重点探讨其在图像处理和信号分析领域的设计和应用。
通过对循环哈氏槽的研究和探索，我们可以更好地理解其优势和局限性，并展望未来在其技术发展上的方向。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为三个部分：引言、正文和结论。
在引言部分，我们将首先对循环哈氏槽进行概述，介绍它的定义和原理。
接着，我们会详细探讨循环哈氏槽的设计和应用，包括其在不同领域中的具体应用案例。
最后，在结论部分，我们将总结循环哈氏槽的优势，并展望未来的发展方向。
通过本文的阐述，读者将能够全面了解循环哈氏槽的基本概念、工作原理以及其在实际应用中的价值和前景。
在正文部分的第一部分，我们将详细介绍哈氏槽的定义和原理。
机器人机械臂路径规划与控制策略研究
机器人机械臂路径规划与控制策略研究概述机器人机械臂是现代工业自动化领域中不可或缺的一部分。
为了使机械臂能够在工作中高效而精确地执行任务，路径规划和控制策略是必不可少的研究方向。
本文将探讨机器人机械臂路径规划和控制策略的相关理论与方法。
一、路径规划路径规划是指在给定的环境下，确定机器人机械臂从起始点到目标点的最佳轨迹。
常用的路径规划方法包括基于几何、基于搜索和基于优化的方法。
1.基于几何的路径规划方法基于几何的路径规划方法使用几何模型来描述机器人机械臂的运动特性。
其中，末端路径规划方法包括直线插补、圆弧插补和样条插补等。
同时，还可以利用泛函变分方法来求解路径规划问题。
2.基于搜索的路径规划方法基于搜索的路径规划方法将路径规划问题转化为搜索问题。
常用的搜索算法有广度优先搜索、深度优先搜索、A*算法等。
这些算法在搜索空间中寻找最优路径，以达到目标点。
3.基于优化的路径规划方法基于优化的路径规划方法通常将路径规划问题建模为一个优化问题。
这种方法的目标是通过求解优化问题来得到最佳路径。
其中，常用的优化算法包括遗传算法、蚁群算法和粒子群优化算法等。
二、控制策略控制策略是指在路径规划的基础上，设计机械臂的动力学控制方法，使机械臂能够按照规划的路径进行精确控制。
常用的控制策略包括基于模型的控制和基于学习的控制。
1.基于模型的控制基于模型的控制通过建立机器人机械臂的动力学模型，设计控制器来控制机械臂的运动。
常用的控制方法包括PID控制、模糊控制和自适应控制等。
这些方法可以根据动力学模型计算出所需的控制信号以达到任务要求。
2.基于学习的控制基于学习的控制利用机器学习方法来实现机械臂的控制。
常用的学习算法包括强化学习、神经网络和遗传算法等。
这些算法通过不断的学习和训练，使机械臂能够自动调整控制策略，适应不同的工作环境。
三、研究进展与应用现如今，机器人机械臂的路径规划和控制策略研究已取得了许多进展，并在各个领域得到了广泛应用。
对基于桥梁钢结构的制作施工技术过程的质量控制
对基于桥梁钢结构的制作施工技术过程的质量控制摘要：随着建筑事业的快速发展，钢结构在我国的桥梁建设中得到了广泛的应用，但是桥梁跨度的不断增大给钢结构桥梁的建设实施带来了很大的挑战。
针对以上，本文首先对桥梁的施工技术进行阐述，然后提出钢结构桥梁的质量控制设计方案。
关键词：桥梁、钢结构、完整性设计、施工质量中图分类号：tu391文献标识码： a 文章编号：0、引言由于钢结构具有造价低、结构好、强度高、施工快等优点，它在桥梁建设中体现的价值越来越受人们的关注，钢结构桥梁的发展迅速，在很多的桥梁建设中取代了钢筋混凝土的使用。
随着钢结构桥梁的广泛使用，它在桥梁施工建设中的工艺、技术以及质量等方面的缺陷慢慢的展现了出来，所以我们要对钢结构桥梁的施工进行严格的控制，以确保其施工质量，并且能够推动我国桥梁建筑行业的发展。
1、钢结构桥梁的特点（1）钢结构桥梁就是说桥的的上部主要承受压力的部分由钢材料制作的，它属于桥梁型式的一种。
钢结构桥梁的材料主要是采用高强度的钢板和型钢，钢板多由低碳合金钢制作，而其部件采用优质碳素钢和铸钢。
钢结构桥梁的型式有多种，主要有：桁架梁、肋板梁、叠合梁和箱梁。
（2）钢结构桥梁的优缺点介绍。
因为钢结构桥梁的制作材料强度高，性能指标均匀，容易加工处理，所以它构架轻便、易于运输安装，适用于大跨度桥梁的架设。
钢结构桥梁的缺点也非常明显，在气体作用下就很容易生锈和被腐蚀，需要养护，这样就增加了使用费用。
2、大跨度桥梁的施工控制2.1桥梁施工控制的内容我们进行的桥梁施工控制主要是指对其施工过程的控制，就是把施工过程中的桥梁结构的变形和内力控制在安全规定范围内，保证满足桥的状态设计条件。
桥梁的型式不同施工控制内容就不一定相同，但是总得来说施工控制主要有以下内容：(1)几何控制，即为变形控制。
是指在施工过程中，桥梁结构会受到很多因素的作用而产生变形，从而导致桥梁的实际位置偏离预期位置，这样造成的结果是桥梁合龙困难以及成桥的线形与预期设计的有偏差。
《自动控制原理》课程设计方案
名称：《自动控制原理》课程设计题目：基于自动控制原理的性能分析设计与校正院系：建筑环境与能源工程系班级：学生姓名：指导教师：目录一、课程设计的目的与要求 -------------------- 3二、设计内容2.1控制系统的数学建模--------------------- 42.2 控制系统的时域分析 ------------------- 62.3控制系统的根轨迹分析------------------- 82.4控制系统的频域分析-------------------- 102.5控制系统的校正----------------------- 12三、课程设计总结 ------------------------- 17四、参考文献 --------------------------- 18一、课程设计的目的与要求本课程为《自动控制原理》的课程设计，是课堂的深化。
设置《自动控制原理》课程设计的目的是使MATLA成为学生的基本技能，熟悉MATLA 这一解决具体工程问题的标准软件，能熟练地应用MATLAB^件解决控制理论中的复杂和工程实际问题，并给以后的模糊控制理论、最优控制理论和多变量控制理论等奠定基础。
使相关专业的本科学生学会应用这一强大的工具，并掌握利用MATLAB寸控制理论内容进行分析和研究的技能，以达到加深对课堂上所讲内容理解的目的。
通过使用这一软件工具把学生从繁琐枯燥的计算负担中解脱出来，而把更多的精力用到思考本质问题和研究解决实际生产问题上去。
通过此次计算机辅助设计，学生应达到以下的基本要求：1.能用MATLA软件分析复杂和实际的控制系统。
2.能用MATLA软件设计控制系统以满足具体的性能指标要求。
3.能灵活应用MATLAB勺CONTROL SYSTEM具箱和SIMULINK仿真软件，分析系统的性能。
二、设计内容2.1 控制系统的数学建模控制系统的分析是以控制系统的数学模型为基础的。
高速行车条件下车-岔-桥耦合系统的动力特性与低动力设计
维修 条件 的变化 及 当前 的技术水 平现 实 ， 岔不 可能达 到理想 的设 计工 作状 态 ， 道 因而铺设 在路 基上 的高 速道 岔仍是 引起列 车晃 车 的主要激 振源 ， 是养 护维修 的重 点 。道岔铺 设 于桥上 ， 桥梁 出现 较大 的挠 度和振 幅 ， 直接 影响 桥上道 岔 区轨 道 的平顺性 ， 桥结构 动 力相互 作用将 尤为 将 岔 剧烈 ， 而导致 列车 高速通 过桥 上道 岔时 的行 车安全 性 与 平稳 性 明 显 降低 。浙 赣 铁路 桥 上无 从 缝 道 岔时 速 ２ ０公里 的动态 测试 结果 和近 ３年 的运 营实 践也表 明 ， ０ 列车 通过 桥上 道岔 时 ， 各项 动力 响应 均有较 大增 幅 ， 同时 ， 由于桥 梁整体 刚 度 的不足 ， 桥 上无 缝 道 岔 的养 护 维修 工 作量 该 明显 大于 路基上 无缝 道岔 。故 而 ， 轨关 系和轨 道刚 度对 桥 上 道岔 系统 动力 性 能 的影 响究 竟 轮 多大 、 合理 的桥 梁竖 向刚度 和 岔桥布 置如何 确定 等问题 亟待解 决 。 因此 ， 开展 机车 车辆 、 道岔 区轨道 和 桥梁系统 动态 相互作 用规 律研 究 ， 入探 索车辆 、 深 道岔
应控制 理论 与规 律 的深 刻认 识与 把握 是 大跨度 钢斜 拉 桥 科 学设 计 、 质量 安 全 建设 以及进 一 高 步发展 的客 观需 要和重 要前 提 ， 开展 超大跨 度 钢斜 拉 桥施 工 全 过 程 几 何 自适 应施 工 控 制理 论
结构施工过程中的几何构造问题与控制方法优化研究
结构施工过程中的几何构造问题与控制方法优化研究结构施工是建筑工程中至关重要的环节，它直接关系到建筑物的质量和稳定性。
在结构施工过程中，几何构造问题是一个不可忽视的挑战，如果不加以控制和优化，可能会导致严重的施工错误和安全隐患。
本文将探讨结构施工中常见的几何构造问题，并提出相应的控制方法优化方案。
一、基础几何构造问题基础是建筑物的重要支撑结构，它的几何构造问题直接关系到建筑物的稳定性和承载能力。
在基础施工过程中，常见的几何构造问题包括基础偏心、基础错位和基础几何尺寸不符等。
为了解决这些问题，我们可以采取以下控制方法优化方案：1. 精确测量基础位置和尺寸，确保基础几何构造符合设计要求；2. 严格控制基础施工过程中的偏心和错位，避免影响基础的稳定性；3. 加强基础施工过程中的监控和质量检验，确保基础几何尺寸准确无误。
二、墙体几何构造问题墙体是建筑物的承重结构，它的几何构造问题直接关系到墙体的稳定性和抗震能力。
在墙体施工过程中，常见的几何构造问题包括墙体垂直度、墙体平整度和墙体平行度等。
为了解决这些问题，我们可以采取以下控制方法优化方案：1. 采用高精度的测量仪器，确保墙体垂直度达到设计要求；2. 加强施工过程中的检查和整改，及时调整墙体的平整度；3. 进行严密的施工工序控制，确保墙体平行度符合要求。
三、梁柱几何构造问题梁柱是建筑物的重要承重结构，它的几何构造问题直接关系到建筑物的稳定性和承载能力。
在梁柱施工过程中，常见的几何构造问题包括梁柱尺寸偏差、梁柱轴线不平行和梁柱连接不牢固等。
为了解决这些问题，我们可以采取以下控制方法优化方案：1. 控制好梁柱模板的尺寸和安装位置，确保梁柱的几何构造精度；2. 采用高精度的测量仪器，测量梁柱轴线的平行度，及时调整；3. 增强梁柱连接节点的强度和稳定性，确保梁柱连接牢固可靠。
综上所述，结构施工过程中的几何构造问题对建筑物的稳定性和安全性具有重要影响，必须加以控制和优化。
大跨度斜拉桥施工全过程几何控制 概论与应用
大跨度斜拉桥施工全过程几何控制概论与应用大跨度斜拉桥是一种典型的跨度大、形式美观、设计复杂的桥梁形式之一。
它由桥塔、主缆、斜拉索、主梁和桥面板等部分组成。
它具有结构合理、强度好、抗风能力强等优点，在现代桥梁工程中应用广泛。
在大跨度斜拉桥施工全过程中，几何控制是一个非常重要的问题。
几何控制的概念指的是对施工过程及各类原始材料、构件以及部件的尺寸、方位、位置、形状等要素的全面、精确、及时的检查、测试、纠偏和调整。
几何控制的目的在于保证施工过程和成品质量达到设计要求。
在大跨度斜拉桥的施工中，几何控制更是至关重要。
在大跨度斜拉桥施工几何控制中，传统手工测量方式已经无法满足要求。
计算机测量技术已经得到广泛应用。
主要应用的技术包括全站仪、三维激光扫描仪、GPS定位技术等。
其中，全站仪是主要的测量仪器，由于它具有测量精度高、速度快、功能强大、测量误差小等优点。
在大跨度斜拉桥的施工过程中，几何控制主要包括以下两部分：第一部分：斜拉索与主缆的控制在斜拉索的安装、张拉、关键节点的校核及调整、加固和后张拉控制等方面，必须按照施工图纸一一实施，并配合全站测量。
主缆在进展过程中也必须进行全站测量和校核，以保证主缆斜率和张力符合设计要求。
第二部分：主梁和桥面板的控制主梁和桥面板是大跨度斜拉桥中的核心部位，它们的安装和调整需要非常精确的测量和控制。
主梁的位置、形状、楼高、倾角都要符合设计要求，同时要与桥塔和其它构件的位置、形状、楼高、倾角等进行配合。
桥面板的安装和调整也需要同样的精确测量和控制。
总的来说，在大跨度斜拉桥施工全过程中，几何控制是一个十分重要的环节。
只有通过全站仪和其它先进的技术手段实现几何控制，才能保证整个施工过程的顺利进行和工程质量的保证。
南京长江五桥节段预制拼装波形钢腹板箱梁桥施工监控
2021年5月下第 50 卷 第 10 期施 工 技 术CONSTRUCTION TECHNOLOGY 35DOI ： 10.7672/sgjs2021100035南京长江五桥节段预制拼装波形钢腹板箱梁桥施工监控** 国家重点研发计划( 2017YFC0703408 )［作者简介］许盟，工程师，E-mail ：1012935056@ ［ 收稿日期］ 2021-01-03许盟S 巫兴发2,沈惠军3,4,王江成⑺，黄 超⑺(1.中交第二航务工程局有限公司，湖北武汉430040 ； 2.中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，北京100088； 3.长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室，湖北武汉430040；4.交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心，湖北 武汉430040)［摘要］以南京长江五桥中3座跨线引桥主梁为例，采用自适应几何控制法，基于有限元模拟得到主梁理论线形，并通过参数敏感性分析确定影响线形的关键因素。
在此基础上，提岀从波形钢腹板制造、预制到安装的全过程施 工线形控制要点及控制措施。
结合有限元模拟及现场实测，对比分析施工过程中节段预制拼装波形钢腹板箱梁的受力行为。
［关键词］桥梁工程;波形钢腹板;箱梁;拼装;有限元分析;线形控制;应力监测［中图分类号］U441［文献标识码］A［文章编号］1002-8498(2021)10-0035-05Construction Monitoring of Segmental Prefabricated Box Girder Bridgewith Corrugated Steel Webs of the Fifth Nanjing Yangtze BridgeXU Meng 1, WU Xingfa 2, SHEN Huijun 3,4, WANG Jiangcheng 1，3, HUANG Chao 1，3( 1. CCCC Second Harbour Engineering Co. , Ltd. , Wuhan , Hubei 430040, China ;2. CCCC Highway Bridge National Engineering Research Center Co., Ltd., Beijing 100088, China ；3. Key Laboratory for Construction Technology qf Long Span Bridges , Ministry of Transport , Wuhan , Hubei 430040, China ；4. Research and Development Center of Transport Industry of Intelligent ManufacturingTechnologies of Transport Infrastructure , Wuhan , Hubei 430040, China )Abstract : Taking the main girder of the three overpass approach bridges of the Fifth Nanjing Yangtze Bridge as an example , the theoretical alignment of the main girder is obtained based on the finite element simulation with adaptive geometric control method, and the key factors affecting the alignment aredetermined through parameter sensitivity analysis. On this basis , the main points and control measures of the construction line shape control from the manufacturing, prefabrication and installation of corrugatedsteel webs are put forward . Combined with finite element simulation and field measurement, the force behavior of the segmental prefabricated and assembled corrugated steel web box girder during theconstruction process is compared and analyzed.Keywords : bridges; corrugated steel web; box girders; pre-assembled; finite element analysis; linear control;stress monitoring0引言近年来，波形钢腹板组合结构桥梁因自重小、预应力效率高、耐久性好、造型美观等特点在国内被广泛应用［1］。
几何控制算法
#几何控制算法##引言几何控制算法是指用几何方法进行控制系统设计和分析的一类算法。
它主要依赖于数学几何学的原理和方法，通过建立几何模型，推导控制方程，从而实现对系统的控制。
本文将从几何控制算法的基本原理、应用领域和发展趋势等方面进行全面探讨。
##基本原理 ###1. 控制对象的建模在几何控制算法中，首先需要对控制对象进行几何建模。
这包括确定系统的几何结构、参数和约束等。
常用的方法有运动学建模和动力学建模等。
运动学建模主要描述物体的运动状态和变换关系，如位置、速度和加速度等；动力学建模则进一步考虑物体的力学特性，如质量、惯量和力矩等。
准确的几何建模是实现高效控制的基础。
###2. 控制方程的推导几何控制算法的核心是通过几何方法推导出控制方程。
这需要根据控制对象的建模结果，结合控制理论和方法，应用几何运算和变换等数学工具，推导出系统的动力学方程或控制方程。
控制方程描述了系统输入和输出之间的关系，是进行控制设计和分析的数学模型。
###3. 控制算法的设计和实现几何控制算法的设计和实现是指根据控制方程，构建有效的控制系统。
这包括选择合适的控制策略和算法，并进行参数调整和校正等。
常用的几何控制算法有比例积分微分（PID）控制、最优控制和自适应控制等。
通过设计和实现合适的控制算法，可以实现系统的稳定性、鲁棒性和优化性能等需求。
##应用领域几何控制算法广泛应用于各个领域的控制系统设计和分析。
以下是几个典型的应用领域：###1. 机械控制系统在机械控制系统中，几何控制算法是实现运动控制和姿态控制的重要工具。
例如，机器人的轨迹规划和末端定位等问题，可以借助几何控制算法进行求解。
同时，几何控制算法也可以应用于飞行器、导航系统和精密仪器等机械领域。
###2. 自动化生产线在自动化生产线中，几何控制算法可以用于控制机器人臂和工件的姿态和位置等。
通过几何控制算法的精确控制，可以提高生产线的运行效率和产品质量。
此外，几何控制算法还可以应用于自动化仓储系统和物流配送系统等领域。
采用自适应控制系统和预测控制系统的桥梁线型监控施工工法(2)
采用自适应控制系统和预测控制系统的桥梁线型监控施工工法桥梁线型监控施工工法是一种利用自适应控制系统和预测控制系统来监控和控制桥梁线型的施工工法。
本文将从前言、工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等几个方面进行详细介绍。
一、前言随着社会的发展和经济的进步，桥梁的建设越来越繁忙，要求施工工期短、质量好、成本低。
因此，为了满足这些需求，采用自适应控制系统和预测控制系统的桥梁线型监控施工工法应运而生。
二、工法特点该工法具有施工周期短、质量高、成本低的特点。
通过自适应控制系统和预测控制系统的应用，可以实现对施工过程的自动监控和控制，大幅度提高施工效率和质量水平。
三、适应范围该工法适用于各种类型的桥梁线型监控施工，包括桥梁主体结构的施工、桥面铺装的施工等。
四、工艺原理采用自适应控制系统和预测控制系统，通过对施工工法与实际工程之间的联系进行分析和解释，可以实现对施工过程中的线型、水平度、垂直度等参数的实时监控和控制，从而使得施工过程更加精确和高效。
五、施工工艺该工法的施工过程可以分为准备工作、施工前准备、施工操作和施工完成四个阶段。
在每个阶段中，都需要进行具体的操作和控制，以确保施工的顺利进行。
六、劳动组织为了实施该工法，需要建立合理的劳动组织，包括施工人员的分工和协调、施工场地的布置和管理等工作，以保证施工过程的顺利进行。
七、机具设备为了实现自适应控制系统和预测控制系统的应用，需要使用特定的机具设备，包括测量仪器、控制设备、自适应控制系统、预测控制系统等，这些设备具有特定的功能和性能，能够满足工程的需求。
八、质量控制质量控制是该工法中非常重要的一环，需要通过对施工质量的监控和控制，确保施工过程中的质量达到设计要求。
这涉及到施工质量的检验和测试、质量缺陷的处理和修复等方面。
九、安全措施施工过程中的安全是关键，需要采取一系列的安全措施，包括施工人员的安全防护、施工设备的安全使用、现场安全管理等，以确保施工过程中的安全和稳定。
无人驾驶压路机在路基施工中的应用
无人驾驶压路机在路基施工中的应用压路机的施工水平是路基质量的重要保障，但是目前压路机施工面临着漏压、欠压、过压等问题，同时压路机强烈的振动环境，对操作人员的身心健康造成极大损坏。
基于此，本文结合高精度卫星定位技术、计算技术、传感技术，开发无人驾驶压路机，实现了压路机的无人驾驶精准作业。
为路基的无人施工奠定基础。
标签：路基施工;压路机;无人驾驶;精准作业0前言國内对工程机械无人驾驶技术的研究起步相对国外较晚，总体发展水平也落后于西方发达国家。
国内的研究单位主要有哈尔滨工程大学、国防科技大学、浙江大学、上海交通大学等高等院校和中科院沈阳自动化研究所等科研机构。
2002年，国内首次成功研制W102DZ型高性能无人驾驶振动压路机[1]。
随后相继开发了“高性能无人驾驶压路机”系统[2]，并在此基础之上，讨论了无人驾驶压路机中的串口通信。
近年来随着技术的不断积累，无人驾驶压路机已慢慢走向施工现场。
1无人驾驶关键技术压路机无人驾驶的目标是：在无人干预的情况下，压路机通过预先设定的轨迹路线对地面进行压实，当行驶途中遇到障碍物，根据障碍物相对车辆距离、速度等状态自行判断行为方式，包括继续行驶、降低速度和紧急制动等。
实现无人驾驶的关键技术模块包括传感器技术、定位技术、车辆控制技术和计算机控制单元模块。
1.1 车辆控制技术车辆控制技术是实现自动驾驶的硬件基础，这里的控制技术指车辆通过上层发出的某些数字或者模拟的信号来控制车辆的某些行为，上层通常代表电脑一类的控制单元。
车辆控制行为又可分为以下几个模块：（1）纵向控制：车辆的驱动和制动控制，常见接口有控制车辆的速度、加速度、发动机或者轮端的扭矩;（2）横向控制：控制车辆的转向，常见接口一般有两种，一种是通过控制方向盘的扭矩对方向盘进行操控，另外一种直接控制方向盘的角度和转速度;（3）功能性控制：区别于车辆的线控系统（横向控制和纵向控制）之外，功能性控制包括档位控制、转向灯控制、双闪灯控制等，这些控制与线性控制的区别是前者为定量控制、功能性控制为定性控制;（4）信号反馈模块：在控制系统对车辆作出相关操控指示后，车辆自身需要对这些操作指令作出相应的反馈，帮助开发人员确定车辆是否处于正常工作状态。
2023BIM工程师继续教育 测试卷含完整答案【全优】
2023BIM工程师继续教育测试卷第一部分单选题(50题)1、下列关于Revit中的基础族，表述正确的是（ )。
A.独立基础和条形基础需要载入族，板基础不需要载入B.独立基础需要载入族，条形基础和板基础不需要载入C.独立基础不需要载入族，条形基础和板基础需要载入族D.独立基础和条形基础不需要载入族，板基础需要载入族【答案】：B2、下列选项中不属于BIM工程师在招标管理方面的工作应用的是（)。
A.无纸化招标投标B.整合招标投标文件C.经济指标的控制D.项目计划阶段，对工程造价进行预估【答案】：D3、下面哪一项不属于结构专业明细表（ )。
A.构件尺寸表B.楼梯表C.大样配筋表D.结构层高表【答案】：C4、在BIM团队中下面哪一项职责是BIM专业负责人的职责？（ )A.参与BIM决策B.负责专业内部任务分工C.制定BIM工作计划D.提供技术指导【答案】：B5、下列选项关于《建筑工程设计信息模型交付标准》相关规定说法不正确的是（ )。
A.建筑工程信息模型的信息粒度与建模精度可不完全一致，应以模型信息作为优先采用的有效信息B.在建筑工程信息模型全生命周期内，同一对象和参数的命名应保持前后一致C.建筑工程信息模型精细度应由信息粒度和建模精度组成D.在满足项目需求的前提下，宜采用较高的建模精细度【答案】：D6、某项目使用BIM技术实现IPD项目交付，IPD是一种先进的协议形式，下面哪一方不是参与制定IPD协议的？（ )A.业主方B.设计方C.监理方D.施工方【答案】：C7、以下哪个不是系统族？（ )A.楼梯B.尺寸标注C.墙D.结构柱【答案】：D8、BIM是从（ )发展起来，逐渐扩建到全球。
A.英国B.日本C.中国D.美国【答案】：D9、BIM技术在项目建造阶段的应用主要体现在（ )。
A.虚拟施工的管理B.施工进度的管理C.实现各专业的协同工作D.技术的参数化【答案】：A10、绿色建筑是指在建筑的（ )内，最大限度节约资源，节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染，提供健康适用、高效使用，与自然和谐共生的建筑。
控制工程实践方案
控制工程实践方案一、引言控制工程是一门研究控制系统的学科，主要涉及系统的建模、分析、设计和实现。
在工程实践中，控制工程被广泛应用于各个领域，如自动化、航空航天、电力系统、交通运输等，发挥着重要的作用。
本文将就控制工程实践方案进行探讨，总结了控制工程实践方案的基本流程和方法，并结合实际案例，介绍了一些常见的控制工程实践方案。
二、控制工程实践方案的基本流程1. 定义控制目标控制工程实践的第一步是明确控制的目标，即确定要控制的变量和规定的控制范围。
这一步需要对系统进行深入了解，分析系统的特点和需求，明确控制的目标，为后续的工作奠定基础。
2. 系统建模系统建模是控制工程实践的核心内容，它对系统进行详细的描述和分析，包括系统的结构、动态特性和输入输出关系等。
建模是控制工程实践的基础，它为后续的控制器设计和系统仿真提供了必要的依据。
3. 控制器设计根据系统模型和控制目标，设计合适的控制器是控制工程实践的关键环节。
控制器的设计应该充分考虑系统的动态特性和稳定性要求，最大限度地优化系统的控制性能。
4. 系统仿真系统仿真是控制工程实践的重要环节，通过仿真可以验证控制器设计的有效性，预测系统的性能和稳定性，并进行参数调优和性能优化。
5. 硬件实现在控制工程实践中，硬件实现通常是必不可少的一步，通过硬件实现可以将控制器真正应用到实际系统中，实现对系统的实时控制。
6. 系统优化系统优化是控制工程实践的最后一步，通过优化可以进一步提高系统的性能、稳定性和可靠性，实现对系统的最大限度控制。
三、控制工程实践方案的方法PID 控制是控制工程中最常见的控制方法之一，它通过比例、积分和微分三个部分的组合，实现对系统的闭环控制。
PID 控制方法简单而有效，广泛应用于工业控制和自动化领域。
2. 模糊控制模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它能够处理系统的非线性、不确定性和模糊性，适用于复杂系统和多变量系统的控制。
3. 遗传算法控制遗传算法控制是一种基于进化算法的控制方法，它可以有效地优化控制器的参数，适用于复杂系统和非线性系统的控制。
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第42卷第7期2009年7月土 木 工 程 学 报CH I NA C I V I L ENG I NEER I NG J O URNALVol .42Jul . No .72009基金项目:国家科技支撑计划(2006BAG04B03)作者简介:李乔,博士,教授收稿日期:2008203219基于几何控制的全过程自适应施工控制系统研究李 乔 卜一之 张清华(西南交通大学,四川成都610031)摘要:按照理论研究、关键构件制造控制及现场施工控制实施等三阶段对大跨度斜拉桥的全过程施工控制系统研发及工程应用进行系统深入的研究,提出并建立基于几何控制的全过程自适应施工控制系统。
以主跨1088m 的苏通大桥为依托,对该系统研发及实施的关键问题进行深入探讨。
在理论研究的基础上制定大跨度斜拉桥施工控制实施的指导原则及控制系统的基本框架。
在苏通大桥施工控制中的成功实施表明:该系统具有普遍意义,可以作为大跨度和超大跨度斜拉桥施工控制的一般方法。
关键词:斜拉桥;施工控制;自适应控制系统;几何控制;全过程控制中图分类号:T U311 U448.27 文献标识码:A 文章编号:10002131X (2009)0720069209W hole 2procedure adapti ve con structi on con trol systemba sed on geom etry con trol m ethodL i Q iao B u Yizhi Zhang Q inghua(South west J iaot ong University,Chengdu 610031,China )Abstract:The establish ment and app licati on of constructi on contr ol syste m f or l ong 2s pan cable 2stayed bridges is syste matically studied thr ough theoretical study,fabricati on contr ol of key constructi on me mbers and in 2site app licati on of constructi on contr ol syste m.A whole 2p r ocedure adap tive constructi on contr ol syste m is devel oped by studying the p rinci p les of whole 2p r ocedure geometric constructi on contr ol .The key theoretical and technical p r oble m s of the syste m are studied with the constructi on contr ol of the Sut ong B ridge,with a main s pan of 1088m.The governing p rinci p les and basic syste m asse mbly are devel oped via theoretical study .The validity of the p r oposed syste m is de monstrated by constructi on contr ol of the Sut ong B ridge .Keywords:cable 2stayed bridge;constructi on contr ol;adap tive contr ol syste m;geometry contr ol rules;whole 2p r ocedure contr ol E 2ma il:ql3721@引 言斜拉桥在过去40年里取得了迅猛发展,并且随着相关关键理论与技术的不断完善与进步,斜拉桥表现出从大跨度向超大跨度发展的趋势。
在20世纪90年代的10年里,斜拉桥的跨度记录从490m 增加到了890m ,2008年苏通大桥则一举将这一跨度记录推进至1088m 。
已有学者大胆预测将来可望修建主跨1200m 的斜拉桥[1]。
作为首座跨度突破1000m 大关的斜拉桥,其关键建设技术对斜拉桥的发展意义深远。
苏通大桥的总体布置如图1所示。
苏通长江大桥主桥为主跨1088m 的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,是迄今世界上最大跨度的斜拉桥,其建设标志着斜拉桥开始了由大跨度向超大跨度发展的历史进程。
作为斜拉桥发展史上具有里程碑意义的超大跨度桥梁,苏通大桥具有结构体系及桥位处环境因素复杂、施工工序繁多、施工期结构刚度低、施工过程结构安全性问题突出、结构成桥状态影响因素复杂、结构施工过程及成桥状态对于误差极为敏感等鲜明特点。
其结构体系特性对施工控制提出了新挑战。
在对超大跨度斜拉桥施工全过程非线性仿真分析方法、超大跨度斜拉桥施工全过程结构安全性评价及对策系统、千米级斜拉桥制造与安装全过程数字化几何控制体系、基于最优控制理论的大跨度斜拉桥自适应施工控制理论与方法等关键问题进行系统研究的基础上,提出并发展了基于几何控制的斜拉桥施工全・70 ・土 木 工 程 学 报2009年图1 苏通大桥总体布置图(单位:m)F i g.1 O vera ll v i ew of Sutong Br i dge(un it:m)过程自适应控制系统。
本文对该系统的建立及其相关关键问题研究以及系统在苏通大桥施工控制中的应用进行系统综合阐述。
1 施工控制系统的建立1.1 斜拉桥施工控制的主要方法及控制理念斜拉桥的特性决定了施工控制是其成功建成的重要条件之一,施工控制的研究伴随着斜拉桥发展的整个过程。
从现代控制论的观点,可将当前发展起来的多种斜拉桥施工控制方法归纳为:开环控制、闭环反馈控制以及自适应控制三种主要形式。
其中开环控制本质上属于单向、确定性控制方法。
其特点是实施简便,但仅适用于中小跨度桥梁。
闭环反馈控制实施过程中根据误差的实际情况对关键控制参数进行调整,从而能够有效弥补开环控制的缺陷。
Chichiby斜拉桥[2]、加拿大Annacis桥、日本的Yokoha ma海湾大桥和东神户大桥、我国的南浦大桥、杨浦大桥、铜陵长江大桥等均采用闭环反馈控制方法进行了施工控制。
闭环反馈控制方法本质上属于被动控制方法,其修正施工误差的能力弱于主动控制方法。
相对于闭环反馈控制而言,自适应控制通过在施工控制中引入参数识别,为主动进行结构施工状态的准确控制提供决策依据,从而为高质量施工控制结果的获得奠定基础。
Rainbow悬索桥的施工控制[526]、T omei A shigara 桥的施工控制中[7]均采用了该类施工控制方法;我国的南京长江第二大桥、南京长江第三大桥、安庆长江公路大桥等均采用该类控制方法进行了施工控制。
影响施工控制结果的重要因素除施工控制方法外,还包括施工控制理念,即施工控制的指导思想。
概括而言,施工控制理念经历了单控→双控→全过程控制的发展过程。
所谓“单控”和“双控”是从控制对象和控制手段角度对控制方法进行的粗略划分。
从单控向双控控制思想的发展是控制理念的重大进步,推动了斜拉桥施工控制方法和工程实践的发展。
但应该看到,上述控制思想无论是“单控”还是“双控”都仅对施工过程进行了控制,本质上属于部分过程控制,即将安装阶段的控制作为控制重点,使得结构的成桥状态逼近设计目标状态。
显然,若对于控制过程进行进一步拓展,同时对于关键构件制造和安装进行控制,即对桥梁施工的全过程进行控制,无疑可以达到规避质量及安全风险、显著提高控制质量的双重目的。
这对于大跨度尤其是超大跨度斜拉桥而言是非常必要的。
为此,诺曼底大桥和多多罗大桥等特大跨度斜拉桥施工中开始引入全过程控制的理念指导施工控制。
在多多罗大桥施工控制中,引入了“精度控制”的概念[8],以构件的几何形态作为控制手段,以主梁节段和斜拉索的制造及安装长度作为控制对象,对构件的制造和安装过程进行全过程控制,并基于全过程控制理念发展了特大跨度斜拉桥闭环控制系统,获得了良好的控制结果。
斜拉桥施工控制系统的发展可以看作是在现代控制论指导下,结合斜拉桥施工控制面临的特定问题,发展能够确保获得逼近目标成桥状态的斜拉桥施工控制系统的历程。
相对于部分过程控制而言,全过程控制方法的信息收集与传递更为完备,控制实施过程更为完善,理论支撑、控制手段与控制精度保障体系更为完备,属于更为先进的控制方法,代表了施工控制理念与施工控制技术的最新发展方向。
1.2 苏通大桥施工控制面临的主要挑战对苏通大桥进行的仿真分析研究表明,多种因素将对其成桥内力状态和线形状态产生重大影响[9]。
仅就线形而言,典型的影响因素及其效应如下:(1)各主梁梁段制造长度误差±5mm时,线形偏离设计目标线形的绝对值将达到366.0mm;(2)斜拉索制造长度误差为设计长度的1/5000至1/10000时,线形偏离设计目标线形的绝对值将达到249.1mm;(3)大悬臂状态下,悬臂前端两对斜拉索安装误差为20mm时,线形误差将达160.0mm;(4)主梁制造重量误差为2%时,线形将偏离设计目标线形近190.0mm; 第42卷 第7期李 乔等・基于几何控制的全过程自适应施工控制系统研究・71 ・(5)合龙前的大悬臂状态下,索、梁温差1℃时将导致线形50.0mm的偏差;(6)由于施工现场风的影响,大悬臂状态下悬臂前端主梁顶面的绝对标高在短时间内可能出现200mm甚至更大的波动;(7)大悬臂状态下单对斜拉索索力测试误差为5%时,悬臂前端主梁的位移误差将达到150mm。
同样地,上述各因素对于主梁应力、斜拉索索力、塔偏等关键控制参数及结构整体力学状态的影响极为显著。
上述研究表明:(1)制造误差对于控制结果的影响至关重要对于斜拉桥而言,其关键构件必然存在制造误差,并且该项误差对于成桥线形和内力状态的不良效应随着跨度的增加而急剧增大,若不通过对制造过程的控制有效降低制造误差,必然对最终控制结果产生显著的不利影响。
因此,采用合理的控制策略和控制技术对关键构件的制造过程进行全面控制是施工控制有效实施的客观要求;(2)关键构件安装误差对控制结果的影响不容忽视安装过程误差随结构力学特性、施工工艺、控制策略、制造误差等因素的不同而不同。
研究表明,对于苏通大桥这类跨度超过千米的超大跨度斜拉桥,若不进行有效控制,即使较小的安装误差也可能导致成桥线形及内力严重偏离设计目标状态,进而对结构施工期安全性等诸多方面产生不利影响。