3.3 Kalman滤波法与灰色理论法的结合

　　Kalman的预测结果的误差大于灰色理论的预测结果的误差,但Kalman滤波法的滤波误差却很小,故可以考虑用Kalman滤波法滤除测量数据的噪声污染,使测量数据的结果更接近于真值,然后用灰色理论来预测。通过前面对预拱度的预测数据,根据式(1)计算出预测标高及误差,如图3和图4所示。具体数据见表1和表2。从图3和图4可以发现灰色理论预测的结果更接近与实际立模标高,而通过Kalman滤波法对预拱度实测数据进行滤波后再用灰色理论进行预测后的标高与实际标高的误差更小,能够把该方法应用于施工监控。应用于本桥的最终成桥线形与理想线形对比如图5所示。

　　4 应力监测与误差分析

　　在混凝土应力监测中,目前常用钢弦式应变计。但由于各种因素的影响,实测应力值不可能与理论分析值完全一致,两者之间存在着误差。对误差进行合理分析和及时处理,是现场应力监控工作的重要环节。

　　一般将各类误差分为系统误差和随机误差两大类,引起系统误差的因素包括元件测试精度、混凝土收缩徐变影响;引起随机误差的因素包括温度影响、混凝土强度影响、施工偏差等[8-11]。

　　4.1 混凝土收缩徐变影响

　　钢筋混凝土作为一种组合材料,钢筋和混凝土具有不同的物理力学性能。在持续应力作用下,随着时间的推移,混凝土会发生徐变,同时也会产生收缩,而钢筋则没有这种性能。在普通钢筋与混凝土粘结完好的情况下,材料特性的差异将引起混凝土与钢筋两者的变形差,由此在构件截面上产生应力重分布。这种误差对实测应力值的影响较复杂,处理起来较困难。

　　4.2 温度影响

　　温差影响包括季节温差(或年温差)和日照温差。前者使箱梁发生整体的均匀温度变化,一般只对超静定结构起作用而产生附加温度应力;后者由于温度骤然升降,截面各部位温度变化剧烈,形成较大的温度梯度,各纤维层相互约束共同变形,而在截面上产生温差应力。

　　在悬臂施工中,桥梁结构是静定结构,理论上温度不会产生应力,而实际测量时有虚应变,为了减小温度的影响,测量时应在温度变化小的早晨测量,但这仍然不能消去温度对测量结果的影响。

　　4.3 混凝土强度影响

　　在一般情况下,混凝土实测强度均比设计强度高,这也将影响截面应力的计算精度。本桥主梁混凝土按50号设计,但实测强度与设计强度是有差别的。而这种将会影响结构的受力。因此,在计算应力监控值时,应适当考虑提高混凝土的强度等级。

　　4.4 施工偏差

　　在应力监测中,还需要考虑各种施工偏差导致的应力测试误差。例如,预应力张拉力多采用油表和伸长量来控制。与设计值相比,张拉力势必有一定误差。元件埋设位置的偏差也会引起应力误差。另外,施工中构件截面尺寸、施工荷载等也会影响计算的精确度。这要求在施工监控计算中,根据实际情况予以适当修正。

　　4.5 应变修正

　　由于钢弦式

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