波形钢腹板连续刚构桥架设过程的智能化施工控制

作者：白云腾; 王晓明^*; 录哲元; 张嘉鼎

来源：建筑科学与工程学报, 2022, 39(04): 137-145.

DOI：10.19815/j.jace.2022.03115

• 架设过程
• 波形钢腹板
• 连续刚构桥
• 挠度预测
• MEC-BP神经网络
• 智能化施工控制

针对波形钢腹板连续刚构桥架设过程中腹板剪切变形所致挠度预测问题，建立了采用思维进化算法(MEC)优化BP神经网络(MEC-BP)的挠度预测框架，研发了基于可视化管控系统的智能化施工控制模块。挠度预测框架主要包括三部分：首先，获取用于建立预测模型的数据集，其中输入样本和输出样本分别由拉丁超立方体采样(LHS)技术和高精度实体有限元模型生成；然后，基于所获得的数据集，建立了基于MEC-BP神经网络的挠度预测模型，并根据统计准则对模型性能进行评估；最后，利用训练良好的MEC-BP模型对波形钢腹板连续刚构桥架设施工的挠度进行预测。智能化施工控制模块主要包括两部分：首先，根据规范建立分级预警指标体系，分别为红色、黄色及绿色预警；其次，基于可视化管控系统研发了施工控制模块，并开发了手机端APP,在此基础上，结合MEC-BP预测模型，实现了波形钢腹板连续刚构桥架设过程的智能化施工控制。以梁渠沟大桥为背景，将挠度预测值与现场实测值进行对比验证。结果表明：MEC-BP预测模型的挠度预测值与现场实测值吻合较好，预测误差均满足要求；智能化施工控制系统在梁渠沟大桥架设过程中成功预警3次，助力梁渠沟大桥的建设取得圆满成功；研究成果可为波形钢腹板连续刚构桥架设施工的智能化控制提供理论依据。

• 单位
  长安大学; 中交第二公路工程局有限公司