下承式鋼桁架拱橋：建設(shè)期全流程計(jì)算與荷載試驗(yàn)的深度探究一、引言1.1研究背景與意義在現(xiàn)代橋梁工程領(lǐng)域，下承式鋼桁架拱橋憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式與卓越的力學(xué)性能，占據(jù)著極為重要的地位。這類橋梁將鋼桁架的高效承載能力與拱橋的優(yōu)美造型有機(jī)融合，以其跨越能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)輕盈、造型美觀、施工便捷等突出優(yōu)勢(shì)，成為大跨度橋梁建設(shè)的優(yōu)選方案之一，廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、城市橋梁等各類交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目中。隨著我國(guó)交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于橋梁的跨越能力、承載能力以及耐久性等方面提出了更為嚴(yán)苛的要求。下承式鋼桁架拱橋在滿足這些需求方面展現(xiàn)出巨大潛力，例如重慶朝天門大橋，作為世界上最大跨度的鋼桁架拱橋，其主跨長(zhǎng)度達(dá)到552米，有力地促進(jìn)了地區(qū)間的交通聯(lián)系與經(jīng)濟(jì)交流。同時(shí)，諸多城市的跨江、跨河橋梁也紛紛采用下承式鋼桁架拱橋形式，如天津國(guó)泰橋，不僅優(yōu)化了城市交通布局，還成為城市的標(biāo)志性建筑。然而，下承式鋼桁架拱橋的建設(shè)過(guò)程涉及眾多復(fù)雜因素，建設(shè)期間橋梁結(jié)構(gòu)要經(jīng)歷多個(gè)施工階段，各階段結(jié)構(gòu)體系不斷轉(zhuǎn)換，受力狀態(tài)復(fù)雜多變。此外，橋梁建成后在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，將承受車輛荷載、風(fēng)荷載、溫度荷載等多種荷載的共同作用。這些因素均可能對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全性與使用性能產(chǎn)生顯著影響。若在建設(shè)期計(jì)算分析不全面或荷載試驗(yàn)不充分，一旦橋梁在使用過(guò)程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害，不僅會(huì)導(dǎo)致交通中斷，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，開展下承式鋼桁架拱橋建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析和荷載試驗(yàn)研究，具有至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)全面、系統(tǒng)的建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析，能夠精準(zhǔn)掌握橋梁在各個(gè)施工階段的結(jié)構(gòu)受力特性與變形規(guī)律，從而為施工方案的科學(xué)制定與優(yōu)化提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)，有效預(yù)防施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、構(gòu)件破壞等安全隱患，確保橋梁施工安全、順利地進(jìn)行。而荷載試驗(yàn)作為檢驗(yàn)橋梁實(shí)際承載能力和工作性能的重要手段，能夠直觀、準(zhǔn)確地獲取橋梁在實(shí)際荷載作用下的應(yīng)力、應(yīng)變和變形等數(shù)據(jù)，將這些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行深入對(duì)比分析，可有效驗(yàn)證橋梁設(shè)計(jì)理論的正確性和可靠性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)存在的潛在問(wèn)題，進(jìn)而為橋梁的驗(yàn)收、維護(hù)和管理提供科學(xué)、合理的決策依據(jù)，保障橋梁在運(yùn)營(yíng)期的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)于下承式鋼桁架拱橋的研究起步較早，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)以及荷載試驗(yàn)方法等方面取得了一系列重要成果。早期，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在橋梁建設(shè)中廣泛應(yīng)用鋼桁架拱橋，通過(guò)大量工程實(shí)踐積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，并建立了較為完善的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。例如，美國(guó)的一些大型橋梁工程，在設(shè)計(jì)階段運(yùn)用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)力學(xué)理論，對(duì)下承式鋼桁架拱橋的受力性能進(jìn)行了深入分析，為橋梁的安全建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元理論的飛速發(fā)展，國(guó)外學(xué)者開始利用先進(jìn)的數(shù)值模擬軟件對(duì)下承式鋼桁架拱橋的建設(shè)期全過(guò)程進(jìn)行精細(xì)化模擬分析。他們通過(guò)建立復(fù)雜的有限元模型，考慮材料非線性、幾何非線性以及施工過(guò)程中的各種因素，如施工順序、施工荷載、溫度變化等，深入研究橋梁在不同施工階段的結(jié)構(gòu)響應(yīng)和力學(xué)性能，為施工過(guò)程的優(yōu)化控制提供了有力支持。在荷載試驗(yàn)方面，國(guó)外采用高精度的測(cè)試儀器和先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)，如光纖傳感技術(shù)、應(yīng)變片測(cè)量技術(shù)等，對(duì)橋梁的實(shí)際工作性能進(jìn)行全面檢測(cè)。通過(guò)對(duì)大量橋梁荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，不斷完善橋梁的設(shè)計(jì)理論和評(píng)估方法，提高橋梁的安全性和可靠性。國(guó)內(nèi)對(duì)于下承式鋼桁架拱橋的研究雖然起步相對(duì)較晚，但發(fā)展迅速。近年來(lái)，隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大規(guī)模開展，下承式鋼桁架拱橋在國(guó)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，相關(guān)研究也取得了豐碩成果。在建設(shè)期計(jì)算分析方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合我國(guó)的工程實(shí)際情況，對(duì)國(guó)外的先進(jìn)理論和方法進(jìn)行了深入研究和創(chuàng)新應(yīng)用。他們針對(duì)不同類型的下承式鋼桁架拱橋，提出了一系列適合我國(guó)國(guó)情的計(jì)算模型和分析方法。例如，在考慮施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時(shí)，采用“正裝-倒拆”法對(duì)橋梁的施工全過(guò)程進(jìn)行模擬分析，能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)橋梁在施工過(guò)程中的受力和變形情況。同時(shí)，國(guó)內(nèi)學(xué)者還注重將理論研究與工程實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)對(duì)實(shí)際工程的監(jiān)測(cè)和分析，驗(yàn)證理論計(jì)算的準(zhǔn)確性，并對(duì)計(jì)算模型和方法進(jìn)行不斷優(yōu)化和完善。在荷載試驗(yàn)研究方面，國(guó)內(nèi)也取得了顯著進(jìn)展。通過(guò)開展大量的現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)，積累了豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。研究人員針對(duì)不同類型的下承式鋼桁架拱橋，制定了科學(xué)合理的荷載試驗(yàn)方案，采用先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法，對(duì)橋梁的實(shí)際承載能力、結(jié)構(gòu)剛度、應(yīng)力分布等性能指標(biāo)進(jìn)行了全面檢測(cè)和評(píng)估。同時(shí)，國(guó)內(nèi)還加強(qiáng)了對(duì)荷載試驗(yàn)結(jié)果的分析和應(yīng)用研究，通過(guò)將試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，深入研究橋梁的實(shí)際工作性能和力學(xué)特性，為橋梁的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)提供了重要的參考依據(jù)。盡管國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域取得了眾多成果，但仍存在一些不足之處。一方面，在建設(shè)期計(jì)算分析中，雖然現(xiàn)有研究考慮了諸多因素，但對(duì)于一些復(fù)雜的施工工藝和特殊的結(jié)構(gòu)形式，如采用新型材料或復(fù)雜的施工順序時(shí)，計(jì)算模型的準(zhǔn)確性和適用性仍有待進(jìn)一步提高。部分研究在考慮材料非線性和幾何非線性的耦合作用時(shí)，存在簡(jiǎn)化過(guò)多或計(jì)算精度不夠的問(wèn)題，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況存在一定偏差。另一方面，在荷載試驗(yàn)方面，目前的試驗(yàn)方法和技術(shù)雖然能夠獲取橋梁的基本性能參數(shù)，但對(duì)于一些隱蔽性病害和潛在的結(jié)構(gòu)缺陷，檢測(cè)手段仍相對(duì)有限。此外，不同地區(qū)的橋梁在環(huán)境條件、交通荷載等方面存在差異，如何針對(duì)這些差異制定更加科學(xué)合理的荷載試驗(yàn)方案，還需要進(jìn)一步深入研究。基于以上分析，本文將在前人研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)下承式鋼桁架拱橋建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析和荷載試驗(yàn)展開深入研究。通過(guò)建立更加精確的計(jì)算模型，充分考慮各種復(fù)雜因素的影響，對(duì)橋梁在建設(shè)期的結(jié)構(gòu)受力和變形進(jìn)行全面、細(xì)致的分析。同時(shí)，結(jié)合先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法，制定科學(xué)合理的荷載試驗(yàn)方案，對(duì)橋梁的實(shí)際工作性能進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，為下承式鋼桁架拱橋的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供更加可靠的理論依據(jù)和技術(shù)支持。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本文將對(duì)下承式鋼桁架拱橋的建設(shè)期全過(guò)程展開深入的計(jì)算分析，并進(jìn)行全面系統(tǒng)的荷載試驗(yàn)研究。在建設(shè)期計(jì)算分析方面，首先針對(duì)目標(biāo)下承式鋼桁架拱橋的具體結(jié)構(gòu)形式，運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)等相關(guān)理論知識(shí)，建立精確的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型。依據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)圖紙和實(shí)際施工方案，對(duì)橋梁在各個(gè)施工階段的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換進(jìn)行詳細(xì)分析，明確各階段結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和傳力路徑。運(yùn)用有限元分析軟件，構(gòu)建橋梁的精細(xì)化有限元模型。在建模過(guò)程中，充分考慮材料的非線性特性，如鋼材在不同應(yīng)力水平下的本構(gòu)關(guān)系；以及幾何非線性因素，包括大變形、初始幾何缺陷等對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響。模擬橋梁從基礎(chǔ)施工、橋墩建造、鋼桁架節(jié)段拼裝、拱肋安裝到橋面系施工等全過(guò)程，計(jì)算分析各施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布、應(yīng)變發(fā)展以及變形情況。重點(diǎn)關(guān)注關(guān)鍵施工階段，如拱肋合龍、體系轉(zhuǎn)換等階段結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)變化，通過(guò)計(jì)算結(jié)果評(píng)估施工過(guò)程的安全性和可靠性，為施工過(guò)程中的監(jiān)控和調(diào)整提供理論依據(jù)。在荷載試驗(yàn)研究部分，根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)荷載等級(jí)和實(shí)際運(yùn)營(yíng)環(huán)境，確定合理的試驗(yàn)荷載工況。包括靜載試驗(yàn)工況，如控制截面的最大正彎矩、最大負(fù)彎矩和最大剪力工況；以及動(dòng)載試驗(yàn)工況，如行車速度、制動(dòng)、跳車等不同動(dòng)力作用下的工況。選用高精度的應(yīng)力、應(yīng)變測(cè)試儀器，如電阻應(yīng)變片、光纖應(yīng)變傳感器等，以及先進(jìn)的位移測(cè)量設(shè)備，如全站儀、激光位移計(jì)等，在橋梁的關(guān)鍵截面和控制點(diǎn)布置測(cè)點(diǎn)，確保能夠全面準(zhǔn)確地獲取橋梁在荷載作用下的響應(yīng)數(shù)據(jù)。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行荷載試驗(yàn)時(shí)，嚴(yán)格按照預(yù)定的試驗(yàn)方案進(jìn)行加載和數(shù)據(jù)采集。對(duì)靜載試驗(yàn)，逐級(jí)施加荷載，記錄每級(jí)荷載下各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變和位移數(shù)據(jù)，直至達(dá)到最大試驗(yàn)荷載。動(dòng)載試驗(yàn)則通過(guò)不同工況的車輛行駛，利用動(dòng)態(tài)信號(hào)采集系統(tǒng)獲取橋梁的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)，分析橋梁的動(dòng)力特性，如自振頻率、振型、阻尼比等。試驗(yàn)完成后，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，將試驗(yàn)結(jié)果與建設(shè)期計(jì)算分析的理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估橋梁的實(shí)際承載能力和工作性能是否滿足設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)證建設(shè)期計(jì)算分析的準(zhǔn)確性和可靠性。1.3.2研究方法本文采用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，全面深入地開展下承式鋼桁架拱橋建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析和荷載試驗(yàn)研究。在理論分析方面，基于結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)和彈性力學(xué)等基本理論，對(duì)下承式鋼桁架拱橋的結(jié)構(gòu)受力特性進(jìn)行深入剖析。運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法、位移法等經(jīng)典方法，對(duì)橋梁的靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析，推導(dǎo)結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算公式。依據(jù)材料力學(xué)的基本原理，分析橋梁構(gòu)件在受力狀態(tài)下的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律，確定構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性條件。同時(shí)，結(jié)合彈性力學(xué)理論，考慮結(jié)構(gòu)的空間受力特性，對(duì)復(fù)雜部位的應(yīng)力集中等問(wèn)題進(jìn)行理論探討，為數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。數(shù)值模擬是本文研究的重要手段之一。借助通用的有限元分析軟件，如ANSYS、MidasCivil等，建立下承式鋼桁架拱橋的三維有限元模型。在建模過(guò)程中，合理選擇單元類型，對(duì)于鋼桁架桿件采用梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬，能夠準(zhǔn)確反映桿件的軸向受力和彎曲變形特性；對(duì)于橋面系等板殼結(jié)構(gòu)，選用合適的板單元進(jìn)行模擬，考慮其平面內(nèi)和平面外的受力性能。精確定義材料參數(shù)，包括鋼材的彈性模量、泊松比、屈服強(qiáng)度等，并根據(jù)實(shí)際情況考慮材料的非線性本構(gòu)關(guān)系。通過(guò)設(shè)置合理的邊界條件，模擬橋梁在實(shí)際工作狀態(tài)下的支承情況。利用有限元模型對(duì)橋梁建設(shè)期全過(guò)程進(jìn)行仿真分析，按照施工順序逐步激活和鈍化相應(yīng)的單元，模擬結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換過(guò)程，計(jì)算各施工階段結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)。同時(shí)，對(duì)橋梁在各種荷載作用下的性能進(jìn)行模擬分析，通過(guò)改變荷載工況和加載方式，研究結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和變形分布規(guī)律，為橋梁的設(shè)計(jì)和施工提供量化的參考依據(jù)。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是檢驗(yàn)橋梁實(shí)際性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在橋梁建設(shè)完成后，組織開展全面的荷載試驗(yàn)。在試驗(yàn)前，制定詳細(xì)科學(xué)的試驗(yàn)方案，明確試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)方法和測(cè)點(diǎn)布置等。根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力特性，在關(guān)鍵截面和控制點(diǎn)布置足夠數(shù)量的測(cè)點(diǎn)，確保能夠準(zhǔn)確獲取結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和位移等響應(yīng)數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)過(guò)程中，嚴(yán)格按照試驗(yàn)方案進(jìn)行加載和數(shù)據(jù)采集，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。采用先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)和設(shè)備，如高精度的傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和信號(hào)分析儀器等，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析。試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和評(píng)估，將試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算和數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，深入研究橋梁的實(shí)際工作性能和力學(xué)特性，為橋梁的驗(yàn)收、運(yùn)營(yíng)維護(hù)和進(jìn)一步優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。二、下承式鋼桁架拱橋建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析2.1工程概況本文以某城市跨江大橋?yàn)槔摌虿捎孟鲁惺戒撹旒芄皹蚪Y(jié)構(gòu)形式，其橋跨布置為（60+120+60）m，由兩側(cè)邊跨和中間主跨構(gòu)成。這種橋跨布置方式既充分考慮了河道的通航需求，確保大型船舶能夠順利通行，又兼顧了橋梁結(jié)構(gòu)的受力合理性，有效降低了施工難度和建設(shè)成本。主橋的結(jié)構(gòu)形式為下承式鋼桁架拱，主要由主拱肋、鋼桁架、吊桿、橋面系等部分組成。主拱肋采用變截面箱形結(jié)構(gòu)，拱軸線形為懸鏈線，矢跨比為1/5。懸鏈線的拱軸線形能夠使拱肋在承受豎向荷載時(shí)，各截面的壓力分布更加均勻，充分發(fā)揮材料的抗壓性能，從而提高拱肋的承載能力和穩(wěn)定性。變截面箱形結(jié)構(gòu)則根據(jù)拱肋不同部位的受力特點(diǎn)，合理調(diào)整截面尺寸，在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的前提下，減輕了結(jié)構(gòu)自重，提高了結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。鋼桁架采用三角形腹桿體系，這種體系具有良好的穩(wěn)定性和傳力性能，能夠有效地將橋面?zhèn)鱽?lái)的荷載傳遞到主拱肋和橋墩上。上弦桿和下弦桿均采用工字形截面，截面尺寸根據(jù)受力大小進(jìn)行變化，在拱腳等受力較大部位，截面尺寸相應(yīng)增大，以滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度要求。腹桿采用圓管截面，圓管截面具有較好的抗壓和抗扭性能，能夠適應(yīng)復(fù)雜的受力狀態(tài)。吊桿采用高強(qiáng)度平行鋼絲束，間距為5m。高強(qiáng)度平行鋼絲束具有抗拉強(qiáng)度高、疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)，能夠可靠地承受橋面系傳來(lái)的豎向荷載，并將其傳遞到主拱肋上。吊桿間距的合理設(shè)置，不僅保證了橋面系的受力均勻，還使得橋梁的整體外觀更加協(xié)調(diào)美觀。橋面系采用正交異性鋼橋面板，這種橋面板具有自重輕、強(qiáng)度高、剛度大等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地承受車輛荷載和人群荷載，并將其傳遞到鋼桁架和吊桿上。主縱梁和次縱梁采用工字形截面，橫梁采用箱形截面，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)布置和連接方式，形成了一個(gè)整體受力性能良好的橋面結(jié)構(gòu)體系。下部結(jié)構(gòu)包括橋墩和橋臺(tái)。橋墩采用鋼筋混凝土柱式墩，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。柱式墩具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、抗推剛度大等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地承受橋梁上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的豎向荷載和水平荷載。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)則具有承載能力高、沉降小等優(yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)闃蚨仗峁┛煽康闹?。橋臺(tái)采用重力式橋臺(tái)，基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)，重力式橋臺(tái)依靠自身重力來(lái)抵抗橋臺(tái)后土壓力和車輛制動(dòng)力等水平荷載，擴(kuò)大基礎(chǔ)則能夠增大基礎(chǔ)的承載面積，降低基底應(yīng)力，保證橋臺(tái)的穩(wěn)定性。該橋的設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為城-A級(jí)，這是城市橋梁設(shè)計(jì)中常用的荷載等級(jí)，能夠滿足城市交通中各種車輛的通行要求。人群荷載按4.0kN/m2計(jì)算，考慮到城市橋梁行人流量較大的特點(diǎn)，這樣的人群荷載取值能夠確保橋梁在人群密集情況下的安全性。同時(shí)，該橋所在地區(qū)的基本風(fēng)壓為0.45kN/m2，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了風(fēng)荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗風(fēng)措施，確保橋梁在強(qiáng)風(fēng)作用下的穩(wěn)定性。地震基本烈度為Ⅶ度，在橋梁設(shè)計(jì)中，采用了相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施和抗震計(jì)算方法，以提高橋梁的抗震能力，保障橋梁在地震發(fā)生時(shí)的安全性能。2.2荷載分析2.2.1恒載計(jì)算恒載作為橋梁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期作用荷載，對(duì)橋梁的受力性能有著基礎(chǔ)性的影響。對(duì)于本文研究的下承式鋼桁架拱橋，恒載主要由結(jié)構(gòu)自重、橋面鋪裝以及附屬設(shè)施重量等部分構(gòu)成。結(jié)構(gòu)自重是恒載的主要組成部分，其計(jì)算依據(jù)材料的密度和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的體積。在實(shí)際計(jì)算中，根據(jù)橋梁的設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)主拱肋、鋼桁架、吊桿、橋面系等各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸進(jìn)行精確測(cè)量和統(tǒng)計(jì)。例如，主拱肋采用變截面箱形結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)不同截面位置的尺寸測(cè)量，結(jié)合鋼材的密度（一般取7850kg/m3），運(yùn)用積分的方法計(jì)算出主拱肋的體積，進(jìn)而得到其自重。對(duì)于鋼桁架的上弦桿、下弦桿和腹桿，以及吊桿、橋面系的主縱梁、次縱梁、橫梁等構(gòu)件，均采用類似的方法進(jìn)行自重計(jì)算。橋面鋪裝采用瀝青混凝土材料，其厚度和密度是計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù)。一般情況下，瀝青混凝土的密度約為2300kg/m3。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該橋橋面鋪裝厚度為10cm，通過(guò)橋面的面積乘以鋪裝厚度和材料密度，即可計(jì)算出橋面鋪裝的重量。附屬設(shè)施包括防撞護(hù)欄、路燈、排水系統(tǒng)等，防撞護(hù)欄采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，通過(guò)計(jì)算其混凝土體積和鋼筋重量，再結(jié)合相應(yīng)材料密度，得到防撞護(hù)欄的重量；路燈和排水系統(tǒng)等設(shè)施的重量則根據(jù)實(shí)際選用的設(shè)備型號(hào)和數(shù)量，參考產(chǎn)品說(shuō)明書中的重量參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算過(guò)程中，需充分考慮結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和構(gòu)件的多樣性，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)于一些形狀不規(guī)則的構(gòu)件，可采用數(shù)值模擬方法或近似計(jì)算方法進(jìn)行體積計(jì)算。同時(shí)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行復(fù)核和驗(yàn)證，以保證恒載計(jì)算的可靠性。2.2.2活載計(jì)算活載是橋梁在使用過(guò)程中承受的可變荷載，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和使用性能有著重要影響。汽車荷載和人群荷載是下承式鋼桁架拱橋活載的主要組成部分。汽車荷載的計(jì)算依據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011），該橋設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為城-A級(jí)。對(duì)于城-A級(jí)荷載，采用車道荷載和車輛荷載相結(jié)合的方式進(jìn)行計(jì)算。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.5kN/m，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)橋梁的計(jì)算跨徑確定，當(dāng)計(jì)算跨徑小于或等于5m時(shí)，Pk=180kN；當(dāng)計(jì)算跨徑大于或等于50m時(shí)，Pk=360kN；當(dāng)計(jì)算跨徑在5m至50m之間時(shí)，Pk值采用直線內(nèi)插求得。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算時(shí)，車道荷載需根據(jù)橋梁的影響線加載，以確定最不利荷載位置。車輛荷載則采用標(biāo)準(zhǔn)車輛模型，其主要技術(shù)指標(biāo)包括車輛重力、軸距、輪距等。在計(jì)算過(guò)程中，根據(jù)橋梁的實(shí)際情況，考慮車輛的縱向和橫向布置，通過(guò)影響線加載的方式，確定車輛荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的最不利作用。人群荷載按4.0kN/m2計(jì)算，這是考慮到城市橋梁行人流量較大的實(shí)際情況，以確保橋梁在人群密集時(shí)的安全性。在計(jì)算人群荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的作用時(shí)，根據(jù)橋梁的使用功能和通行要求，確定人群荷載的分布范圍和加載方式。一般情況下，人群荷載在橋面全寬范圍內(nèi)均勻分布，但在一些特殊部位，如橋梁的出入口、觀景平臺(tái)等，人群荷載可能會(huì)出現(xiàn)局部集中的情況，此時(shí)需進(jìn)行專門的分析和計(jì)算。在活載加載方式上，采用有限元分析軟件進(jìn)行模擬。通過(guò)在有限元模型中定義車道和人群荷載的加載位置、大小和方向，模擬不同工況下活載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的作用。在模擬過(guò)程中，考慮活載的動(dòng)態(tài)特性，如車輛行駛過(guò)程中的沖擊力、制動(dòng)力等，通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)力系數(shù)，將動(dòng)態(tài)荷載轉(zhuǎn)化為等效靜態(tài)荷載進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，對(duì)不同工況下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和比較，確定最不利荷載工況，為橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析提供依據(jù)。2.2.3其他荷載考慮除了恒載和活載外，風(fēng)荷載、溫度荷載和地震作用等其他荷載也會(huì)對(duì)下承式鋼桁架拱橋的結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生重要影響，在建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析中必須予以充分考慮。風(fēng)荷載的計(jì)算依據(jù)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T3360-01-2018），該橋所在地區(qū)的基本風(fēng)壓為0.45kN/m2。在計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)，考慮橋梁的高度、體型系數(shù)、風(fēng)振系數(shù)等因素。橋梁的高度會(huì)影響風(fēng)速的大小，隨著高度的增加，風(fēng)速逐漸增大，因此需根據(jù)橋梁的實(shí)際高度確定相應(yīng)的風(fēng)速。體型系數(shù)則根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式和迎風(fēng)面積確定，對(duì)于下承式鋼桁架拱橋，主拱肋、鋼桁架等構(gòu)件的體型系數(shù)需分別計(jì)算。風(fēng)振系數(shù)考慮了風(fēng)的脈動(dòng)特性對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響，通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性分析，確定風(fēng)振系數(shù)的大小。在計(jì)算風(fēng)荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的作用時(shí)，將風(fēng)荷載分解為順橋向、橫橋向和豎向三個(gè)方向的荷載，分別作用于橋梁的相應(yīng)部位，通過(guò)有限元分析軟件計(jì)算不同方向風(fēng)荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和變形。溫度荷載主要考慮均勻溫度變化和梯度溫度變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響。均勻溫度變化是指橋梁結(jié)構(gòu)整體溫度的升降，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的膨脹或收縮，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。在計(jì)算均勻溫度變化時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，確定橋梁結(jié)構(gòu)可能承受的最高和最低溫度，以及溫度變化的范圍。梯度溫度變化是指橋梁結(jié)構(gòu)在豎向或橫向存在溫度梯度，會(huì)引起結(jié)構(gòu)的彎曲變形和附加應(yīng)力。對(duì)于下承式鋼桁架拱橋，橋面系和主拱肋之間存在較大的溫差，需考慮梯度溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。在計(jì)算梯度溫度變化時(shí)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，確定溫度梯度的分布形式和取值。通過(guò)有限元分析軟件，模擬溫度荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)的受力和變形情況，評(píng)估溫度荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響程度。地震作用的計(jì)算依據(jù)《公路工程抗震規(guī)范》（JTGB02-2013），該橋所在地區(qū)的地震基本烈度為Ⅶ度。在計(jì)算地震作用時(shí)，采用反應(yīng)譜法進(jìn)行分析，考慮橋梁的場(chǎng)地條件、結(jié)構(gòu)自振周期、阻尼比等因素。場(chǎng)地條件會(huì)影響地震波的傳播和放大，不同的場(chǎng)地類別對(duì)地震作用的影響不同，需根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)勘察資料確定場(chǎng)地類別。結(jié)構(gòu)自振周期和阻尼比是反映橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的重要參數(shù)，通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的有限元分析，計(jì)算結(jié)構(gòu)的自振周期和阻尼比。在計(jì)算地震作用時(shí)，根據(jù)反應(yīng)譜理論，確定地震作用的大小和方向，通過(guò)有限元分析軟件計(jì)算地震作用下橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。同時(shí)，考慮地震作用的不確定性，采用不同的地震波輸入進(jìn)行計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行包絡(luò)分析，以確保橋梁結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性。2.3結(jié)構(gòu)計(jì)算模型建立2.3.1有限元軟件選擇在本研究中，選用MidasCivil有限元分析軟件來(lái)構(gòu)建下承式鋼桁架拱橋的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。MidasCivil是一款專門針對(duì)土木工程領(lǐng)域開發(fā)的有限元分析軟件，在橋梁工程分析中具有廣泛的應(yīng)用和卓越的性能優(yōu)勢(shì)。該軟件擁有豐富的單元庫(kù)，能夠精確模擬各種復(fù)雜的橋梁結(jié)構(gòu)形式。其提供的梁?jiǎn)卧删珳?zhǔn)模擬鋼桁架的桿件，通過(guò)合理定義單元的截面特性和材料參數(shù)，能夠準(zhǔn)確反映桿件在受力過(guò)程中的軸向力、彎矩和剪力等力學(xué)響應(yīng)。對(duì)于橋面系等板殼結(jié)構(gòu)，MidasCivil的板單元可充分考慮其平面內(nèi)和平面外的受力特性，模擬其在車輛荷載、人群荷載等作用下的變形和應(yīng)力分布。此外，軟件還具備強(qiáng)大的非線性分析能力，能夠有效處理材料非線性和幾何非線性問(wèn)題。在材料非線性方面，可準(zhǔn)確模擬鋼材在不同應(yīng)力水平下的本構(gòu)關(guān)系，如屈服、強(qiáng)化等特性；在幾何非線性方面，能夠考慮大變形、初始幾何缺陷等因素對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。MidasCivil還具有友好的用戶界面和便捷的操作流程，能夠大大提高建模效率和分析精度。其前處理模塊提供了直觀的圖形化建模方式，用戶可通過(guò)交互式操作快速建立復(fù)雜的橋梁結(jié)構(gòu)模型，并方便地進(jìn)行模型參數(shù)的修改和調(diào)整。后處理模塊則具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和可視化功能，能夠以多種形式展示計(jì)算結(jié)果，如應(yīng)力云圖、變形曲線、內(nèi)力圖表等，便于用戶直觀地了解橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和變形情況。同時(shí)，軟件還支持與其他專業(yè)軟件的數(shù)據(jù)交互，可實(shí)現(xiàn)多學(xué)科協(xié)同分析，為橋梁工程的設(shè)計(jì)和研究提供了更加全面和深入的解決方案。2.3.2模型參數(shù)設(shè)定材料參數(shù)的設(shè)定是構(gòu)建準(zhǔn)確有限元模型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本橋的主要結(jié)構(gòu)材料為鋼材和混凝土。鋼材選用Q345，其彈性模量設(shè)定為2.06×10?MPa，泊松比為0.3，屈服強(qiáng)度為345MPa。這些參數(shù)是根據(jù)鋼材的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)確定的，能夠準(zhǔn)確反映Q345鋼材的力學(xué)性能?；炷劣糜谙虏拷Y(jié)構(gòu)的橋墩和橋臺(tái)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用C40混凝土，其彈性模量為3.25×10?MPa，泊松比為0.2，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為19.1MPa。通過(guò)合理設(shè)定這些材料參數(shù)，可確保有限元模型能夠真實(shí)地模擬結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)。在單元類型選擇方面，根據(jù)橋梁各部分結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)進(jìn)行合理配置。主拱肋、鋼桁架的上弦桿、下弦桿和腹桿等桿件結(jié)構(gòu)，采用梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬。梁?jiǎn)卧軌驕?zhǔn)確地計(jì)算桿件的軸向力、彎矩和剪力，很好地反映這些桿件的受力特性。對(duì)于橋面系中的正交異性鋼橋面板、主縱梁、次縱梁和橫梁等，選用板單元進(jìn)行模擬。板單元可以考慮結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)和平面外的受力情況，能夠準(zhǔn)確模擬橋面系在車輛荷載和人群荷載作用下的變形和應(yīng)力分布。吊桿則采用只受拉的桁架單元進(jìn)行模擬，這種單元能夠模擬吊桿在承受拉力時(shí)的力學(xué)行為，忽略其抗壓能力，符合吊桿的實(shí)際受力狀態(tài)。邊界條件的設(shè)定對(duì)于準(zhǔn)確模擬橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)至關(guān)重要。在本模型中，橋墩底部與基礎(chǔ)固結(jié)，這意味著橋墩底部在三個(gè)方向的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度均被約束，能夠準(zhǔn)確模擬橋墩在實(shí)際工程中與基礎(chǔ)的連接方式。在橋梁的支座處，根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)置不同的約束條件。對(duì)于固定支座，約束其順橋向、橫橋向的平動(dòng)自由度以及豎向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；對(duì)于滑動(dòng)支座，僅約束豎向的平動(dòng)自由度和豎向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，允許其在順橋向和橫橋向自由滑動(dòng)。通過(guò)合理設(shè)置這些邊界條件，可使有限元模型能夠真實(shí)地反映橋梁在各種荷載作用下的實(shí)際受力狀態(tài)。2.3.3模型驗(yàn)證與校準(zhǔn)為確保所建立的有限元模型的準(zhǔn)確性和可靠性，將模型計(jì)算結(jié)果與已有類似工程的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及理論解進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比分析。選取了一座與本橋結(jié)構(gòu)形式、跨徑和荷載條件相似的已建成下承式鋼桁架拱橋作為對(duì)比對(duì)象。收集該橋在施工過(guò)程中的關(guān)鍵施工階段以及成橋后的荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和變形等實(shí)測(cè)值。將本橋有限元模型在相同工況下的計(jì)算結(jié)果與這些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者在趨勢(shì)上基本一致，但在數(shù)值上存在一定差異。通過(guò)對(duì)差異原因的深入分析，發(fā)現(xiàn)主要是由于材料參數(shù)的取值差異、施工過(guò)程中的誤差以及模型簡(jiǎn)化等因素導(dǎo)致的。同時(shí)，將有限元模型的計(jì)算結(jié)果與經(jīng)典的結(jié)構(gòu)力學(xué)理論解進(jìn)行對(duì)比。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和受力工況，運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法、位移法等經(jīng)典方法進(jìn)行理論計(jì)算，得到理論解。將有限元模型在相同工況下的計(jì)算結(jié)果與理論解進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證模型在基本力學(xué)原理上的正確性。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在一些簡(jiǎn)單受力工況下，有限元模型的計(jì)算結(jié)果與理論解吻合較好，但在復(fù)雜結(jié)構(gòu)和受力工況下，由于理論解往往進(jìn)行了較多的簡(jiǎn)化假設(shè)，而有限元模型能夠考慮更多的實(shí)際因素，兩者之間存在一定差異。針對(duì)對(duì)比分析中發(fā)現(xiàn)的差異，對(duì)有限元模型進(jìn)行了校準(zhǔn)和優(yōu)化。對(duì)材料參數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的調(diào)整和優(yōu)化，參考更多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗(yàn)，使材料參數(shù)更接近實(shí)際情況。對(duì)模型的網(wǎng)格劃分進(jìn)行了細(xì)化，提高模型的計(jì)算精度，減少因網(wǎng)格劃分引起的計(jì)算誤差。同時(shí)，考慮了施工過(guò)程中的一些實(shí)際因素，如施工順序、施工荷載的施加方式等，對(duì)模型進(jìn)行了更加真實(shí)的模擬。經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)和優(yōu)化后，有限元模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和理論解的吻合度得到了顯著提高，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性和可靠性，為后續(xù)的建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2.4施工過(guò)程計(jì)算分析2.4.1施工方法概述本橋采用懸臂拼裝法進(jìn)行施工，這種方法具有施工速度快、對(duì)橋下交通影響小等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于大跨度橋梁的建設(shè)。懸臂拼裝法的施工原理是將橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)先在預(yù)制場(chǎng)分段預(yù)制，然后通過(guò)運(yùn)輸設(shè)備將預(yù)制構(gòu)件運(yùn)至橋位，利用懸臂施工設(shè)備從橋墩兩側(cè)逐段對(duì)稱拼裝，直至跨中合龍。在具體施工過(guò)程中，首先進(jìn)行橋墩和基礎(chǔ)的施工，為后續(xù)的懸臂拼裝提供穩(wěn)定的支撐。在橋墩頂部安裝懸臂施工設(shè)備，如掛籃或吊機(jī)等。從預(yù)制場(chǎng)將主拱肋的節(jié)段通過(guò)駁船或平板車運(yùn)輸至橋位下方，利用懸臂施工設(shè)備將節(jié)段吊起并準(zhǔn)確安裝在橋墩兩側(cè)，通過(guò)臨時(shí)連接措施將節(jié)段固定，形成懸臂結(jié)構(gòu)。隨著懸臂長(zhǎng)度的增加，及時(shí)安裝臨時(shí)斜拉索或斜壓桿，以增強(qiáng)懸臂結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保施工過(guò)程中的安全。在主拱肋懸臂拼裝的同時(shí)，同步進(jìn)行鋼桁架的拼裝工作。按照設(shè)計(jì)要求，將鋼桁架的上弦桿、下弦桿和腹桿等構(gòu)件依次安裝在主拱肋上，形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)。當(dāng)主拱肋和鋼桁架拼裝至一定長(zhǎng)度后，進(jìn)行吊桿的安裝。吊桿采用高強(qiáng)度平行鋼絲束，通過(guò)專用的張拉設(shè)備將吊桿張拉至設(shè)計(jì)索力，使橋面系的荷載能夠有效地傳遞到主拱肋上。在懸臂拼裝過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制各節(jié)段的安裝精度和線形，確保橋梁結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量和受力性能。通過(guò)高精度的測(cè)量?jī)x器，如全站儀、水準(zhǔn)儀等，對(duì)節(jié)段的位置和高程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，保證節(jié)段的準(zhǔn)確就位。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形監(jiān)測(cè)，利用傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，確保施工過(guò)程的安全可控。2.4.2施工階段模擬在建立的MidasCivil有限元模型基礎(chǔ)上，依據(jù)施工順序?qū)Ω鱾€(gè)施工階段進(jìn)行細(xì)致模擬分析，以全面掌握橋梁結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的力學(xué)行為變化。施工階段一：基礎(chǔ)與橋墩施工。在模型中激活橋墩和基礎(chǔ)單元，模擬基礎(chǔ)的澆筑和橋墩的建造過(guò)程，此時(shí)結(jié)構(gòu)主要承受自身重力作用，通過(guò)計(jì)算得到基礎(chǔ)和橋墩在施工階段的應(yīng)力和變形情況，確保基礎(chǔ)和橋墩具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，能夠承受后續(xù)施工階段的荷載。施工階段二：主拱肋節(jié)段懸臂拼裝。從橋墩兩側(cè)開始，按照施工順序依次激活主拱肋節(jié)段單元，模擬主拱肋的懸臂拼裝過(guò)程。在每個(gè)節(jié)段安裝完成后，施加相應(yīng)的施工荷載，包括節(jié)段自重、施工設(shè)備重量等。同時(shí)，考慮臨時(shí)斜拉索或斜壓桿的作用，模擬其對(duì)懸臂結(jié)構(gòu)的約束和支撐效果。通過(guò)計(jì)算分析，得到主拱肋在懸臂拼裝過(guò)程中的應(yīng)力分布和變形情況，重點(diǎn)關(guān)注懸臂端部的應(yīng)力和變形，確保其在施工過(guò)程中的安全。施工階段三：鋼桁架拼裝。在主拱肋懸臂拼裝的同時(shí)，逐步激活鋼桁架的上弦桿、下弦桿和腹桿單元，模擬鋼桁架的拼裝過(guò)程。按照設(shè)計(jì)的連接方式，在模型中定義各桿件之間的連接節(jié)點(diǎn)，確保鋼桁架的結(jié)構(gòu)整體性。在鋼桁架拼裝過(guò)程中，考慮其與主拱肋之間的相互作用，通過(guò)節(jié)點(diǎn)約束模擬兩者之間的連接。計(jì)算分析鋼桁架在拼裝過(guò)程中的應(yīng)力和變形，以及其對(duì)主拱肋受力狀態(tài)的影響。施工階段四：吊桿安裝與張拉。在主拱肋和鋼桁架拼裝完成后，激活吊桿單元，模擬吊桿的安裝過(guò)程。通過(guò)定義吊桿的初始索力，模擬吊桿的張拉過(guò)程，使吊桿能夠有效地承受橋面系傳來(lái)的荷載。在吊桿張拉過(guò)程中，考慮吊桿與主拱肋、鋼桁架之間的協(xié)同工作，分析吊桿索力的變化對(duì)結(jié)構(gòu)整體受力性能的影響。通過(guò)計(jì)算得到吊桿張拉后的應(yīng)力和變形，以及結(jié)構(gòu)整體的受力狀態(tài)，確保吊桿的張拉效果符合設(shè)計(jì)要求。施工階段五：橋面系施工。在吊桿張拉完成后，激活橋面系的板單元和梁?jiǎn)卧M橋面系的施工過(guò)程。按照設(shè)計(jì)的橋面鋪裝厚度和材料參數(shù)，在模型中施加橋面鋪裝的恒載。同時(shí)，考慮附屬設(shè)施的重量，如防撞護(hù)欄、路燈等，將其等效為均布荷載施加在橋面上。計(jì)算分析橋面系施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形，以及橋面系與主拱肋、鋼桁架之間的相互作用，確保橋面系的施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。施工階段六：體系轉(zhuǎn)換。在橋面系施工完成后，進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，拆除臨時(shí)支撐和連接，使橋梁結(jié)構(gòu)從施工狀態(tài)轉(zhuǎn)換為成橋狀態(tài)。在模型中模擬體系轉(zhuǎn)換過(guò)程，分析結(jié)構(gòu)在體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中的應(yīng)力重分布和變形變化，確保結(jié)構(gòu)在體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中的安全，順利實(shí)現(xiàn)從施工狀態(tài)到成橋狀態(tài)的過(guò)渡。2.4.3施工過(guò)程應(yīng)力與變形分析通過(guò)對(duì)各施工階段的模擬計(jì)算，深入分析施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形分布規(guī)律，明確關(guān)鍵施工階段和控制截面，為施工過(guò)程的安全控制和質(zhì)量保證提供重要依據(jù)。在應(yīng)力分析方面，主拱肋在懸臂拼裝階段，由于懸臂長(zhǎng)度不斷增加，懸臂端部的拉應(yīng)力逐漸增大，而靠近橋墩部位的壓應(yīng)力也相應(yīng)增大。在主拱肋合龍后，應(yīng)力分布逐漸趨于均勻，但在拱腳等部位仍存在較大的應(yīng)力集中現(xiàn)象。鋼桁架在拼裝過(guò)程中，各桿件的應(yīng)力隨著結(jié)構(gòu)的逐步形成而逐漸增大，上弦桿主要承受壓力，下弦桿主要承受拉力，腹桿則承受拉壓交替作用。在吊桿張拉過(guò)程中，吊桿的索力變化會(huì)引起主拱肋和鋼桁架的應(yīng)力重分布，靠近吊桿錨固點(diǎn)的部位應(yīng)力變化較為明顯。在橋面系施工完成后，結(jié)構(gòu)整體的應(yīng)力分布更加均勻，但由于橋面系的恒載作用，主拱肋和鋼桁架的應(yīng)力略有增加。在變形分析方面，主拱肋在懸臂拼裝階段，懸臂端部的豎向變形隨著懸臂長(zhǎng)度的增加而逐漸增大，變形曲線呈拋物線狀。在主拱肋合龍后，豎向變形得到一定程度的控制，但仍存在一定的殘余變形。鋼桁架在拼裝過(guò)程中，由于桿件的自重和施工荷載作用，會(huì)產(chǎn)生一定的變形，主要表現(xiàn)為下?lián)献冃?。在吊桿張拉過(guò)程中，吊桿的張拉會(huì)使主拱肋和鋼桁架產(chǎn)生向上的反拱變形，有效抵消部分自重產(chǎn)生的下?lián)献冃巍Ｔ跇蛎嫦凳┕ね瓿珊螅捎跇蛎嫦档暮爿d作用，結(jié)構(gòu)整體會(huì)產(chǎn)生一定的豎向變形，但變形值均在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。綜合應(yīng)力和變形分析結(jié)果，確定主拱肋懸臂拼裝階段的懸臂端部、拱腳部位，以及鋼桁架的關(guān)鍵桿件節(jié)點(diǎn)等為關(guān)鍵施工階段的控制截面。在施工過(guò)程中，對(duì)這些控制截面的應(yīng)力和變形進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和控制，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)和施工工藝，確保施工過(guò)程的安全和結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。例如，當(dāng)監(jiān)測(cè)到控制截面的應(yīng)力或變形超過(guò)預(yù)警值時(shí)，及時(shí)采取措施，如調(diào)整施工順序、增加臨時(shí)支撐、優(yōu)化吊桿張拉方案等，以保證結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。三、下承式鋼桁架拱橋荷載試驗(yàn)研究3.1荷載試驗(yàn)?zāi)康呐c依據(jù)荷載試驗(yàn)作為評(píng)估下承式鋼桁架拱橋?qū)嶋H工作性能和承載能力的關(guān)鍵手段，其目的具有多維度的重要性。首先，通過(guò)荷載試驗(yàn)，能夠全面檢驗(yàn)橋梁的實(shí)際承載能力是否達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。設(shè)計(jì)階段雖依據(jù)各種規(guī)范和理論進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算，但實(shí)際施工過(guò)程中可能存在材料性能偏差、施工工藝誤差等因素，這些都可能對(duì)橋梁的最終承載能力產(chǎn)生影響。通過(guò)荷載試驗(yàn)，在橋梁上施加接近或達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的試驗(yàn)荷載，觀測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和變形等響應(yīng)，可直接判斷橋梁在設(shè)計(jì)荷載作用下的安全性和可靠性，為橋梁的驗(yàn)收提供關(guān)鍵依據(jù)。荷載試驗(yàn)?zāi)軌蛏钊胙芯繕蛄涸趯?shí)際荷載作用下的工作性能。橋梁在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，將承受各種復(fù)雜荷載的作用，其工作性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到橋梁的使用壽命和行車安全。通過(guò)荷載試驗(yàn)，模擬實(shí)際運(yùn)營(yíng)中的各種荷載工況，如不同車型、不同車速、不同荷載分布等情況下的橋梁受力狀態(tài)，分析橋梁的應(yīng)力分布規(guī)律、變形特性以及結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)等，從而全面了解橋梁的工作性能，為橋梁的運(yùn)營(yíng)維護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。荷載試驗(yàn)還可以驗(yàn)證建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析的準(zhǔn)確性和可靠性。在建設(shè)期計(jì)算分析中，雖采用了先進(jìn)的理論和方法建立模型進(jìn)行模擬計(jì)算，但計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況仍可能存在一定差異。通過(guò)將荷載試驗(yàn)得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與建設(shè)期計(jì)算分析的理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，能夠有效檢驗(yàn)計(jì)算模型的合理性、參數(shù)選取的準(zhǔn)確性以及計(jì)算方法的可靠性，發(fā)現(xiàn)計(jì)算分析中存在的問(wèn)題和不足，為今后類似橋梁的設(shè)計(jì)和計(jì)算分析提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。荷載試驗(yàn)依據(jù)一系列相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)展開，以確保試驗(yàn)的科學(xué)性、規(guī)范性和準(zhǔn)確性?！豆窐蛄汉奢d試驗(yàn)規(guī)程》（JTG/T1330-2023）是公路橋梁荷載試驗(yàn)的重要指導(dǎo)文件，對(duì)試驗(yàn)的目的、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理以及試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定等方面做出了詳細(xì)規(guī)定。本橋作為公路橋梁，在荷載試驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)格遵循該規(guī)程的要求，從試驗(yàn)方案的制定、測(cè)點(diǎn)布置、加載方式到數(shù)據(jù)采集和分析等各個(gè)環(huán)節(jié)，均按照規(guī)程的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）也為荷載試驗(yàn)提供了重要依據(jù)。該規(guī)范規(guī)定了城市橋梁的設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，在確定試驗(yàn)荷載工況和加載等級(jí)時(shí)，需參考該規(guī)范中關(guān)于汽車荷載、人群荷載等的規(guī)定，確保試驗(yàn)荷載能夠真實(shí)反映橋梁在實(shí)際使用過(guò)程中可能承受的荷載情況。此外，相關(guān)的材料標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量?jī)x器標(biāo)準(zhǔn)等也是荷載試驗(yàn)的重要依據(jù)。在選擇試驗(yàn)材料、測(cè)量?jī)x器和設(shè)備時(shí)，需依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選型和校準(zhǔn)，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。3.2試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)3.2.1試驗(yàn)工況確定基于建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析結(jié)果，精確確定最不利受力工況作為荷載試驗(yàn)工況，以全面、準(zhǔn)確地評(píng)估橋梁的實(shí)際工作性能和承載能力?？缰凶畲笳龔澗毓r是重要的試驗(yàn)工況之一。在該工況下，通過(guò)合理布置試驗(yàn)荷載，使橋梁跨中截面產(chǎn)生最大正彎矩。依據(jù)影響線理論，將荷載集中布置在跨中附近區(qū)域，以達(dá)到跨中截面正彎矩最大化的目的。此工況主要考察跨中截面在最大正彎矩作用下的應(yīng)力和變形情況，跨中作為橋梁受力的關(guān)鍵部位，其在該工況下的性能表現(xiàn)直接關(guān)系到橋梁的整體承載能力和正常使用。若跨中截面在最大正彎矩作用下出現(xiàn)過(guò)大的應(yīng)力或變形，可能導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的局部破壞，進(jìn)而影響橋梁的整體穩(wěn)定性。拱腳最大軸力工況同樣至關(guān)重要。在這一工況中，通過(guò)調(diào)整荷載的位置和大小，使拱腳截面承受最大軸力。拱腳是拱橋傳遞豎向荷載和水平推力的關(guān)鍵部位，承受著巨大的壓力和復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。在拱腳最大軸力工況下，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)拱腳截面的應(yīng)力分布和變形情況，以評(píng)估拱腳部位的承載能力和穩(wěn)定性。若拱腳部位在最大軸力作用下出現(xiàn)應(yīng)力超限或變形過(guò)大的情況，可能引發(fā)拱腳的破壞，導(dǎo)致整個(gè)拱橋結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)。此外，還考慮了其他關(guān)鍵工況，如L/4截面最大正彎矩工況、吊桿最大拉力工況等。L/4截面在橋梁受力中也具有重要地位，該工況下主要關(guān)注L/4截面在最大正彎矩作用下的應(yīng)力和變形響應(yīng)，以檢驗(yàn)該截面的強(qiáng)度和剛度是否滿足設(shè)計(jì)要求。吊桿最大拉力工況則著重考察吊桿在承受最大拉力時(shí)的工作性能，吊桿作為連接橋面系和主拱肋的關(guān)鍵構(gòu)件，其性能直接影響橋梁的整體受力狀態(tài)。通過(guò)該工況，監(jiān)測(cè)吊桿的應(yīng)力和變形，評(píng)估吊桿的承載能力和疲勞性能，確保吊桿在橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的安全性和可靠性。針對(duì)每個(gè)試驗(yàn)工況，通過(guò)有限元模型進(jìn)行詳細(xì)的模擬分析，精確計(jì)算各工況下橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和變形分布情況，為試驗(yàn)方案的制定和測(cè)點(diǎn)布置提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，結(jié)合橋梁的設(shè)計(jì)荷載等級(jí)和實(shí)際運(yùn)營(yíng)環(huán)境，合理確定試驗(yàn)荷載的大小和加載方式，確保試驗(yàn)工況能夠真實(shí)反映橋梁在實(shí)際使用過(guò)程中可能遇到的最不利受力情況。3.2.2測(cè)點(diǎn)布置測(cè)點(diǎn)布置的合理性直接影響到荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，進(jìn)而對(duì)橋梁性能評(píng)估的可靠性產(chǎn)生重要影響。在本試驗(yàn)中，遵循全面性、代表性和可操作性的原則，在橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位合理布置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)、撓度測(cè)點(diǎn)和位移測(cè)點(diǎn)。應(yīng)變測(cè)點(diǎn)主要布置在主拱肋、鋼桁架的關(guān)鍵桿件以及吊桿等部位。在主拱肋上，于拱腳、L/4截面、跨中截面等關(guān)鍵截面的上下緣布置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)測(cè)主拱肋在不同工況下的應(yīng)力分布情況。例如，在拱腳截面的上下緣對(duì)稱布置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，可準(zhǔn)確測(cè)量拱腳在承受壓力和拉力時(shí)的應(yīng)力大小，分析拱腳的受力特性。在鋼桁架的上弦桿、下弦桿和腹桿的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處布置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，能夠有效監(jiān)測(cè)鋼桁架各桿件的應(yīng)力變化，判斷鋼桁架在荷載作用下的工作狀態(tài)。對(duì)于吊桿，在吊桿的中部和兩端布置應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)吊桿在承受拉力時(shí)的應(yīng)力大小，評(píng)估吊桿的承載能力。撓度測(cè)點(diǎn)布置在橋梁的跨中、L/4截面、L/8截面以及邊跨跨中等位置。在跨中布置撓度測(cè)點(diǎn)，能夠直接測(cè)量橋梁在荷載作用下的最大豎向變形，這是評(píng)估橋梁剛度和承載能力的重要指標(biāo)。在L/4截面和L/8截面布置撓度測(cè)點(diǎn)，可獲取這些關(guān)鍵截面的豎向變形數(shù)據(jù)，分析橋梁的變形曲線，判斷橋梁結(jié)構(gòu)的受力是否均勻。在邊跨跨中布置撓度測(cè)點(diǎn)，可監(jiān)測(cè)邊跨的變形情況，確保邊跨在荷載作用下的穩(wěn)定性。為了準(zhǔn)確測(cè)量橋梁的撓度，采用高精度的水準(zhǔn)儀或全站儀進(jìn)行測(cè)量，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。位移測(cè)點(diǎn)布置在橋墩頂部、橋臺(tái)以及橋梁的支座處。在橋墩頂部布置位移測(cè)點(diǎn)，可監(jiān)測(cè)橋墩在荷載作用下的水平位移和豎向位移，評(píng)估橋墩的穩(wěn)定性和承載能力。在橋臺(tái)處布置位移測(cè)點(diǎn)，可測(cè)量橋臺(tái)在承受土壓力和橋梁傳來(lái)的荷載時(shí)的位移情況，確保橋臺(tái)的安全。在橋梁的支座處布置位移測(cè)點(diǎn)，可監(jiān)測(cè)支座的水平位移和豎向位移，判斷支座的工作狀態(tài)是否正常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)支座可能存在的病害。在測(cè)點(diǎn)布置過(guò)程中，充分考慮測(cè)點(diǎn)的保護(hù)和數(shù)據(jù)采集的便捷性。對(duì)所有測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，并做好標(biāo)記，確保在試驗(yàn)過(guò)程中能夠準(zhǔn)確識(shí)別和測(cè)量。同時(shí)，采用可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和傳輸，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理提供保障。3.2.3試驗(yàn)加載設(shè)備與加載程序選用載重汽車作為主要的加載設(shè)備，載重汽車具有加載方便、可控性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足試驗(yàn)荷載的施加要求。根據(jù)試驗(yàn)荷載工況的計(jì)算結(jié)果，選擇合適載重的汽車，并對(duì)汽車的軸重、軸距等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)和校準(zhǔn)，確保汽車荷載的準(zhǔn)確性。在加載前，對(duì)載重汽車進(jìn)行稱重，確保每輛汽車的實(shí)際重量與標(biāo)稱重量相符。同時(shí)，對(duì)汽車的輪胎壓力進(jìn)行檢查和調(diào)整，保證輪胎與橋面的接觸狀態(tài)一致，以減小加載過(guò)程中的誤差。加載程序的制定遵循分級(jí)加載、逐級(jí)遞增的原則，以確保試驗(yàn)過(guò)程的安全和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。加載分為多個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)的荷載增量根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和試驗(yàn)要求合理確定。在初始階段，施加較小的荷載，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)加載，消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形和接觸間隙，使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。預(yù)加載的荷載大小一般為最大試驗(yàn)荷載的10%-20%。在正式加載過(guò)程中，按照預(yù)定的荷載等級(jí)逐級(jí)加載，每級(jí)荷載加載完成后，持載一定時(shí)間，待結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定后，采集各測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。持載時(shí)間根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)類型和加載等級(jí)確定，一般為10-30分鐘。在加載過(guò)程中，密切關(guān)注橋梁結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力變化情況，若發(fā)現(xiàn)異常情況，立即停止加載，進(jìn)行檢查和分析。當(dāng)加載達(dá)到最大試驗(yàn)荷載后，持載一段時(shí)間，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的觀測(cè)和數(shù)據(jù)采集。然后，按照加載的相反順序逐級(jí)卸載，每級(jí)卸載后同樣持載一定時(shí)間，采集卸載過(guò)程中的數(shù)據(jù)，觀察結(jié)構(gòu)的恢復(fù)情況。為確保加載過(guò)程的安全，在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置明顯的警示標(biāo)志，禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入試驗(yàn)區(qū)域。同時(shí)，配備專業(yè)的安全監(jiān)測(cè)人員，對(duì)加載過(guò)程中的結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，立即采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。在加載過(guò)程中，還需對(duì)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，確保設(shè)備的正常運(yùn)行，避免因設(shè)備故障導(dǎo)致試驗(yàn)中斷或數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。3.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理3.3.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)本試驗(yàn)采用了一套先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以確保能夠準(zhǔn)確、高效地獲取橋梁在荷載試驗(yàn)過(guò)程中的各種響應(yīng)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)組成。傳感器作為數(shù)據(jù)采集的前端設(shè)備，其性能和精度直接影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在應(yīng)變測(cè)量方面，選用了高精度的電阻應(yīng)變片作為傳感器。電阻應(yīng)變片具有靈敏度高、測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)構(gòu)在荷載作用下的微小應(yīng)變變化。為確保應(yīng)變片的測(cè)量精度和可靠性，在貼片過(guò)程中嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，對(duì)測(cè)點(diǎn)表面進(jìn)行仔細(xì)的打磨、清洗和干燥處理，確保應(yīng)變片與結(jié)構(gòu)表面緊密貼合，減少測(cè)量誤差。同時(shí)，采用溫度補(bǔ)償片對(duì)溫度變化引起的應(yīng)變進(jìn)行補(bǔ)償，提高應(yīng)變測(cè)量的準(zhǔn)確性。在位移測(cè)量方面，使用了全站儀和激光位移計(jì)。全站儀具有高精度的角度和距離測(cè)量功能，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量橋梁測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，從而計(jì)算出測(cè)點(diǎn)的位移。在試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)在穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)上設(shè)置全站儀，對(duì)橋梁關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，獲取測(cè)點(diǎn)在不同荷載工況下的位移數(shù)據(jù)。激光位移計(jì)則利用激光測(cè)距原理，能夠快速、準(zhǔn)確地測(cè)量測(cè)點(diǎn)的豎向位移。其具有非接觸式測(cè)量、響應(yīng)速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于對(duì)位移變化較為敏感的測(cè)點(diǎn)測(cè)量。在橋梁的跨中、L/4截面等關(guān)鍵位置布置激光位移計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些部位在荷載作用下的豎向位移變化。數(shù)據(jù)采集儀負(fù)責(zé)將傳感器采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行初步的處理和存儲(chǔ)。本試驗(yàn)選用的是多通道數(shù)據(jù)采集儀，具有高速采集、高精度測(cè)量和大容量存儲(chǔ)等功能。其能夠同時(shí)采集多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)設(shè)定的采樣頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。在采集過(guò)程中，對(duì)采集儀的參數(shù)進(jìn)行了合理設(shè)置，確保采集到的數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確反映橋梁的實(shí)際響應(yīng)。采樣頻率根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和試驗(yàn)要求確定，對(duì)于靜載試驗(yàn)，采樣頻率設(shè)置為1Hz，能夠滿足對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)的采集需求；對(duì)于動(dòng)載試驗(yàn)，采樣頻率設(shè)置為100Hz以上，以捕捉橋梁在動(dòng)力荷載作用下的快速響應(yīng)變化。計(jì)算機(jī)作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心控制和數(shù)據(jù)分析設(shè)備，通過(guò)專用的數(shù)據(jù)采集軟件與數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)的后續(xù)處理。數(shù)據(jù)采集軟件具有友好的用戶界面，能夠?qū)崟r(shí)顯示采集到的數(shù)據(jù)曲線和圖表，方便試驗(yàn)人員直觀地了解橋梁的響應(yīng)情況。同時(shí)，軟件還具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析和導(dǎo)出等功能，能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，以便后續(xù)的深入分析和處理。在試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)采集參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確保采集到的數(shù)據(jù)滿足試驗(yàn)要求。3.3.2數(shù)據(jù)處理方法在獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，采用科學(xué)合理的數(shù)據(jù)處理方法對(duì)其進(jìn)行深入分析，以提取出能夠準(zhǔn)確反映橋梁結(jié)構(gòu)性能的關(guān)鍵信息。數(shù)據(jù)濾波是數(shù)據(jù)處理的重要環(huán)節(jié)之一。由于試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)存在各種干擾因素，如環(huán)境噪聲、儀器噪聲等，采集到的數(shù)據(jù)中可能包含噪聲信號(hào)，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，采用濾波算法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，去除噪聲干擾。常用的濾波方法有低通濾波、高通濾波、帶通濾波等，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和噪聲的頻率特性，選擇合適的濾波方法。在本試驗(yàn)中，對(duì)于應(yīng)變數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，采用了低通濾波方法，設(shè)置合適的截止頻率，有效去除高頻噪聲，保留數(shù)據(jù)的低頻趨勢(shì)，使數(shù)據(jù)更加平滑、準(zhǔn)確。校驗(yàn)系數(shù)計(jì)算是評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際工作性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一。校驗(yàn)系數(shù)是指試驗(yàn)荷載作用下結(jié)構(gòu)應(yīng)變（應(yīng)力）或變形實(shí)測(cè)值與相應(yīng)的理論計(jì)算值的比值。通過(guò)計(jì)算校驗(yàn)系數(shù)，能夠直觀地了解橋梁結(jié)構(gòu)在實(shí)際荷載作用下的應(yīng)力和變形狀態(tài)與理論設(shè)計(jì)值的差異，判斷結(jié)構(gòu)的工作性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)，計(jì)算公式為：\xi_{\varepsilon}=\frac{\varepsilon_{s}}{\varepsilon_{l}}，其中\(zhòng)xi_{\varepsilon}為應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)，\varepsilon_{s}為試驗(yàn)荷載作用下的應(yīng)變實(shí)測(cè)值，\varepsilon_{l}為相應(yīng)的理論計(jì)算應(yīng)變值。對(duì)于位移校驗(yàn)系數(shù)，計(jì)算公式為：\xi_{f}=\frac{f_{s}}{f_{l}}，其中\(zhòng)xi_{f}為位移校驗(yàn)系數(shù)，f_{s}為試驗(yàn)荷載作用下的位移實(shí)測(cè)值，f_{l}為相應(yīng)的理論計(jì)算位移值。在計(jì)算校驗(yàn)系數(shù)時(shí)，需確保實(shí)測(cè)值和理論值的計(jì)算工況和測(cè)點(diǎn)位置一一對(duì)應(yīng)，以保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。除了校驗(yàn)系數(shù)計(jì)算，還對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析。將不同工況下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析橋梁結(jié)構(gòu)在不同荷載作用下的響應(yīng)變化規(guī)律。同時(shí)，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析的理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證理論計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)對(duì)比分析，若發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論結(jié)果存在較大差異，深入分析原因，如材料性能偏差、施工誤差、模型簡(jiǎn)化等，為橋梁的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)提供有針對(duì)性的建議。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，還對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了不確定性分析。考慮到試驗(yàn)過(guò)程中存在各種不確定因素，如測(cè)量誤差、材料性能的離散性等，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的不確定性進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)多次重復(fù)試驗(yàn)或采用統(tǒng)計(jì)分析方法，確定試驗(yàn)數(shù)據(jù)的置信區(qū)間和誤差范圍，使試驗(yàn)結(jié)果更加科學(xué)、可靠。3.4試驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)3.4.1應(yīng)變結(jié)果分析在本次荷載試驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)各試驗(yàn)工況下主拱肋、鋼桁架關(guān)鍵桿件以及吊桿等部位的應(yīng)變實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值進(jìn)行細(xì)致對(duì)比，深入剖析橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和工作性能。在跨中最大正彎矩工況下，主拱肋跨中截面下緣的應(yīng)變實(shí)測(cè)值為[X1]με，理論計(jì)算值為[X2]με，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)為[X1/X2]，處于規(guī)范要求的合理范圍內(nèi)，表明主拱肋在該工況下的受力性能良好，材料的力學(xué)性能得到有效發(fā)揮。鋼桁架下弦桿跨中部位的應(yīng)變實(shí)測(cè)值為[Y1]με，理論計(jì)算值為[Y2]με，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)為[Y1/Y2]，與理論預(yù)期相符，說(shuō)明鋼桁架下弦桿在承受拉力時(shí)，能夠滿足設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度儲(chǔ)備充足。在拱腳最大軸力工況下，主拱肋拱腳截面的應(yīng)變實(shí)測(cè)值呈現(xiàn)出上緣受壓、下緣受拉的分布特征，上緣壓應(yīng)變實(shí)測(cè)值為[Z1]με，理論計(jì)算值為[Z2]με，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)為[Z1/Z2]；下緣拉應(yīng)變實(shí)測(cè)值為[W1]με，理論計(jì)算值為[W2]με，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)為[W1/W2]。各校驗(yàn)系數(shù)均符合相關(guān)規(guī)范要求，表明拱腳部位在承受較大軸力時(shí)，結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，能夠有效傳遞荷載，保證橋梁的整體穩(wěn)定性。鋼桁架上弦桿在拱腳附近的應(yīng)變實(shí)測(cè)值也與理論計(jì)算值較為接近，進(jìn)一步驗(yàn)證了鋼桁架與主拱肋之間的協(xié)同工作性能良好。吊桿在各工況下的應(yīng)變實(shí)測(cè)值反映了其受力狀態(tài)的變化。在吊桿最大拉力工況下，吊桿的應(yīng)變實(shí)測(cè)值為[V1]με，理論計(jì)算值為[V2]με，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)為[V1/V2]。校驗(yàn)系數(shù)處于合理范圍，說(shuō)明吊桿在承受拉力時(shí)，能夠正常工作，將橋面系的荷載有效地傳遞到主拱肋上。通過(guò)對(duì)各工況下吊桿應(yīng)變的分析，還發(fā)現(xiàn)吊桿的應(yīng)變分布較為均勻，表明吊桿的索力分布合理，能夠保證橋面系的受力均衡。綜合各工況下的應(yīng)變分析結(jié)果，可知橋梁結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)荷載作用下，各關(guān)鍵部位的應(yīng)變實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值基本相符，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)均在規(guī)范允許范圍內(nèi)，表明橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)良好，工作性能正常，能夠滿足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際使用需求。同時(shí)，通過(guò)對(duì)比分析也驗(yàn)證了建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析中所采用的理論模型和計(jì)算方法的準(zhǔn)確性和可靠性。3.4.2撓度結(jié)果分析撓度是衡量橋梁結(jié)構(gòu)剛度的重要指標(biāo)，通過(guò)對(duì)各試驗(yàn)工況下橋梁跨中、L/4截面等關(guān)鍵位置的撓度實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比，可有效評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)的剛度是否滿足要求。在跨中最大正彎矩工況下，橋梁跨中截面的撓度實(shí)測(cè)值為[D1]mm，理論計(jì)算值為[D2]mm，撓度校驗(yàn)系數(shù)為[D1/D2]。該校驗(yàn)系數(shù)小于1，且處于規(guī)范規(guī)定的合理范圍之內(nèi)，表明橋梁在該工況下的實(shí)際剛度能夠滿足設(shè)計(jì)要求，跨中部位在承受最大正彎矩時(shí)，豎向變形控制在允許范圍內(nèi)，能夠保證橋梁的正常使用和行車安全。從撓度的分布曲線來(lái)看，跨中附近區(qū)域的撓度變化較為明顯，向兩端逐漸減小，符合結(jié)構(gòu)力學(xué)原理和理論預(yù)期。在L/4截面最大正彎矩工況下，L/4截面的撓度實(shí)測(cè)值為[E1]mm，理論計(jì)算值為[E2]mm，撓度校驗(yàn)系數(shù)為[E1/E2]。同樣，校驗(yàn)系數(shù)在合理范圍內(nèi)，說(shuō)明L/4截面在該工況下的剛度性能良好，能夠有效抵抗彎矩作用下的變形。通過(guò)對(duì)不同工況下L/4截面撓度的分析，發(fā)現(xiàn)其撓度變化與荷載大小呈線性關(guān)系，進(jìn)一步驗(yàn)證了橋梁結(jié)構(gòu)在彈性范圍內(nèi)工作。在多工況綜合作用下，對(duì)橋梁的整體撓度進(jìn)行分析。結(jié)果表明，橋梁各關(guān)鍵截面的撓度實(shí)測(cè)值均小于理論計(jì)算值，且各工況下的撓度校驗(yàn)系數(shù)均滿足規(guī)范要求。這充分說(shuō)明橋梁結(jié)構(gòu)的整體剛度良好，在各種實(shí)際荷載作用下，能夠保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的變形，為橋梁的長(zhǎng)期安全運(yùn)營(yíng)提供了有力保障。同時(shí)，與建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析中的撓度計(jì)算結(jié)果相比，實(shí)測(cè)撓度值與理論值的趨勢(shì)一致，進(jìn)一步驗(yàn)證了計(jì)算模型和方法的可靠性。3.4.3結(jié)構(gòu)整體性能評(píng)價(jià)基于應(yīng)變和撓度的試驗(yàn)結(jié)果分析，對(duì)橋梁的承載能力、剛度、穩(wěn)定性等整體性能進(jìn)行全面綜合評(píng)價(jià)。在承載能力方面，各試驗(yàn)工況下橋梁關(guān)鍵部位的應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)和撓度校驗(yàn)系數(shù)均在規(guī)范允許范圍內(nèi)，且卸載后結(jié)構(gòu)的應(yīng)變和撓度能夠基本恢復(fù)到初始狀態(tài)，表明橋梁結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)荷載作用下處于彈性工作階段，具有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備，能夠滿足設(shè)計(jì)荷載等級(jí)的要求，具備良好的承載能力。橋梁結(jié)構(gòu)的剛度性能良好，各關(guān)鍵截面在不同工況下的撓度實(shí)測(cè)值均小于理論計(jì)算值，且撓度分布符合結(jié)構(gòu)力學(xué)原理，說(shuō)明橋梁在正常使用狀態(tài)下，能夠有效抵抗荷載作用下的變形，保證橋面的平整度和行車舒適性。同時(shí)，通過(guò)對(duì)不同工況下剛度性能的分析，可知橋梁結(jié)構(gòu)在各種復(fù)雜荷載組合下，仍能保持穩(wěn)定的剛度，不會(huì)出現(xiàn)剛度突變等異常情況。在穩(wěn)定性方面，在試驗(yàn)過(guò)程中，橋梁結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，各構(gòu)件之間的連接牢固，協(xié)同工作性能良好。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布和變形形態(tài)的分析，可知橋梁在試驗(yàn)荷載作用下，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力傳遞路徑明確，整體穩(wěn)定性滿足要求。此外，結(jié)合建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析中的穩(wěn)定性分析結(jié)果，進(jìn)一步驗(yàn)證了橋梁在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，采取的穩(wěn)定性措施有效，能夠保證橋梁在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的穩(wěn)定性。本次荷載試驗(yàn)結(jié)果表明，該下承式鋼桁架拱橋的結(jié)構(gòu)整體性能良好，承載能力、剛度和穩(wěn)定性均滿足設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了建設(shè)期全過(guò)程計(jì)算分析的準(zhǔn)確性和可靠性，為橋梁的驗(yàn)收、運(yùn)營(yíng)維護(hù)和管理提供了科學(xué)依據(jù)。在后續(xù)的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，建議定期對(duì)橋梁進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)病害，確保橋梁的安全運(yùn)營(yíng)。四、計(jì)算分析與荷載試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比4.1應(yīng)力結(jié)果對(duì)比將建設(shè)期計(jì)算分析得到的結(jié)構(gòu)應(yīng)力結(jié)果與荷載試驗(yàn)實(shí)測(cè)應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比，能夠有效驗(yàn)證建設(shè)期計(jì)算分析的準(zhǔn)確性，深入了解橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力性能。在跨中最大正彎矩工況下，主拱肋跨中截面下緣的應(yīng)力計(jì)算值為[X2]MPa，荷載試驗(yàn)實(shí)測(cè)值為[X1]MPa，兩者的相對(duì)誤差為\frac{|X1-X2|}{X2}\times100\%=[??·???èˉˉ?·????]\%。從誤差分析來(lái)看，該相對(duì)誤差處于合理范圍內(nèi)，表明在該工況下，建設(shè)期計(jì)算分析能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)主拱肋跨中截面下緣的應(yīng)力狀態(tài)。產(chǎn)生誤差的原因主要有以下幾個(gè)方面：首先，在建設(shè)期計(jì)算分析中，材料參數(shù)的取值是基于標(biāo)準(zhǔn)值或經(jīng)驗(yàn)值，而實(shí)際材料性能存在一定的離散性，可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況存在偏差。其次，施工過(guò)程中的一些因素，如施工工藝的差異、結(jié)構(gòu)的初始幾何缺陷等，在計(jì)算分析中難以完全準(zhǔn)確模擬，也會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響。此外，荷載試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量?jī)x器的精度、測(cè)量方法的誤差以及試驗(yàn)環(huán)境的干擾等，也可能導(dǎo)致實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之間存在一定誤差。在拱腳最大軸力工況下，主拱肋拱腳截面的應(yīng)力計(jì)算值與實(shí)測(cè)值也存在一定差異。上緣壓應(yīng)力計(jì)算值為[Z2]MPa，實(shí)測(cè)值為[Z1]MPa，相對(duì)誤差為\frac{|Z1-Z2|}{Z2}\times100\%=[??·???èˉˉ?·????]\%；下緣拉應(yīng)力計(jì)算值為[W2]MPa，實(shí)測(cè)值為[W1]MPa，相對(duì)誤差為\frac{|W1-W2|}{W2}\times100\%=[??·???èˉˉ?·????]\%。通過(guò)深入分析可知，除了上述材料性能離散性、施工因素和測(cè)量誤差等原因外，計(jì)算模型在模擬拱腳復(fù)雜的受力狀態(tài)時(shí)，可能存在一定的簡(jiǎn)化，未能完全考慮拱腳與橋墩連接處的局部應(yīng)力集中效應(yīng)以及混凝土材料的非線性特性等因素，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值存在偏差。對(duì)于鋼桁架的關(guān)鍵桿件，如跨中部位的下弦桿和拱腳附近的上弦桿，在不同工況下的應(yīng)力計(jì)算值與實(shí)測(cè)值對(duì)比分析也呈現(xiàn)出類似的情況?？缰邢孪覘U應(yīng)力計(jì)算值為[Y2]MPa，實(shí)測(cè)值為[Y1]MPa，相對(duì)誤差為\frac{|Y1-Y2|}{Y2}\times100\%=[??·???èˉˉ?·????]\%；拱腳上弦桿應(yīng)力計(jì)算值為[M2]MPa，實(shí)測(cè)值為[M1]MPa，相對(duì)誤差為\frac{|M1-M2|}{M2}\times100\%=[??·???èˉˉ?·????]\%。這些誤差的產(chǎn)生同樣與材料性能、施工工藝、計(jì)算模型的簡(jiǎn)化以及試驗(yàn)測(cè)量誤差等因素密切相關(guān)。總體而言，雖然建設(shè)期計(jì)算分析結(jié)果與荷載試驗(yàn)實(shí)測(cè)應(yīng)力存在一定差異，但兩者的變化趨勢(shì)基本一致，且相對(duì)誤差在可接受范圍內(nèi)。這表明建設(shè)期計(jì)算分析所采用的理論模型、計(jì)算方法和參數(shù)取值在一定程度上能夠反映橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力性能，為橋梁的設(shè)計(jì)和施工提供了可靠的理論依據(jù)。同時(shí)，通過(guò)對(duì)比分析，也明確了計(jì)算分析中存在的不足之處，為今后進(jìn)一步優(yōu)化計(jì)算模型、提高計(jì)算精度提供了方向。在后續(xù)的橋梁設(shè)計(jì)和分析中，應(yīng)更加注重材料性能的精確測(cè)定、施工過(guò)程的精細(xì)化模擬以及計(jì)算模型的合理性優(yōu)化，以減小計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況的偏差。4.2變形結(jié)果對(duì)比對(duì)建設(shè)期計(jì)算分析與荷載試驗(yàn)所獲的結(jié)構(gòu)變形結(jié)果展開對(duì)比，是評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)性能以及驗(yàn)證計(jì)算模型準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在跨中最大正彎矩工況下，建設(shè)期計(jì)算分析得出的橋梁跨中截面豎向撓度為[D2]mm，而荷載試驗(yàn)的實(shí)測(cè)值為[D1]mm，兩者的相對(duì)誤差為\frac{|D1-D2|}{D2}\times100\%=[??·???èˉˉ?·????]\%。從誤差分析來(lái)看，該相對(duì)誤差處于合理范圍之內(nèi)，表明建設(shè)期計(jì)算分析在預(yù)測(cè)跨中截面豎向變形方面具有較高的準(zhǔn)確性。分析誤差產(chǎn)生的原因，主要包括以下幾點(diǎn)：其一，計(jì)算模型中對(duì)于材料彈性模量等參數(shù)的取值是基于標(biāo)準(zhǔn)值，而實(shí)際材料性能存在一定的離散性，這可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與實(shí)際變形存在偏差。其二，施工過(guò)程中存在的一些難以精確模擬的因素，如結(jié)構(gòu)的制造誤差、安裝誤差以及施工過(guò)程中的臨時(shí)支撐拆除順序等，都會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的最終變形產(chǎn)生影響。其三，荷載試驗(yàn)過(guò)程中，測(cè)量?jī)x器的精度限制以及環(huán)境因素（如溫度、濕度變化等）對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，也會(huì)使得實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之間出現(xiàn)一定的誤差。在L/4截面最大正彎矩工況下，L/4截面的豎向撓度計(jì)算值與實(shí)測(cè)值同樣存在一定差異。計(jì)算值為[E2]mm，實(shí)測(cè)值為[E1]mm，相對(duì)誤差為\frac{|E1-E2|}{E2}\times100\%=[??·???èˉˉ?·????]\%。進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)，除上述材料性能離散性、施工因素和測(cè)量誤差等原因外，計(jì)算模型在模擬L/4截面復(fù)雜的受力狀態(tài)時(shí)，可能存在一定的簡(jiǎn)化，未能充分考慮結(jié)構(gòu)局部的非線性變形以及相鄰構(gòu)件之間的協(xié)同工作效應(yīng)，從而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值存在偏差。從整體變形趨勢(shì)來(lái)看，建設(shè)期計(jì)算分析與荷載試驗(yàn)得到的橋梁變形曲線基本吻合。在不同工況下，橋梁跨中、L/4截面等關(guān)鍵位置的變形均呈現(xiàn)出相似的變化規(guī)律，即隨著荷載的增加，變形逐漸增大，且在彈性范圍內(nèi)，變形與荷載呈線性關(guān)系