随着钢管混凝土系杆拱桥应用的日益广泛，其跨径不断增加，规模日益增大，施工方法和施工技术也不断推陈出新.京沪高铁跨锡北运河处于繁忙航道，无法进行封航施工，为了不影响通航，本桥采用了先拱后梁和系梁挂篮现浇的施工方法，这在国内是很少见的，其施工难度大、工序多，施工环境复杂，结构体系随施工的进行不断变化，因此进行施工过程的有限元分析以确保该桥施工的顺利进行就显得尤为重要。文中以京沪高铁跨锡北运河系杆拱桥为背景，采用ANSYS的有限元分析软件对施工全过程进行仿真分析，为整个施工过程的应力和变形监控提供理论指导，确保成桥后的线形及受力状态符合设计要求。
      京沪高铁徐州至上海段跨锡北运河大桥为跨径的钢管混凝土系杆拱桥，桥梁全宽17.1 m人行道内侧宽12 m，主桥拱轴线为悬链线线形，桥长100 m，拱肋平面内矢高19.2 m，矢跨比1/5。拱肋截面为哑铃型钢管混凝土截面，拱肋钢管材料采用Q345-D钢，钢管内灌注C55无收缩混凝土；系梁采用单箱三室预应力混凝土箱形截面，内设16根环氧钢绞线系杆，锚固在系梁梁端实体段系杆箱内；吊杆布置为尼尔森体系，采用127高强低松弛镀锌平行钢丝束，冷铸墩头锚。
      本桥采用先拱后梁法施工，靠拱脚段拱肋在系梁上搭设支架安装，中间大节段拱肋采用现场分段拼装后整体吊装，然后向钢管内泵送混凝土；拱肋钢管混凝土灌注后，在拱肋上悬挂模板，用挂篮法一月由拱脚向跨中逐段对称浇注系梁混凝土。
      本文采用大型商业有限元软件ANSYS进行施工过程的有限元分析，在建模中根据各构件的形式及受力特点，分别选用合适的单元类型.钢管混凝土拱肋采用BEAM44单元进行建模；系梁为单箱三室混凝土箱型截面，建模过程中采用单元SHELL63通过相应的实常数定义板壳各个边界点位置的厚度来分段模拟悬臂挂篮施工过程；吊杆与系杆利用单元LNIK8通过改变该单元的实常数来达到施加预应力的目的。
      由于本桥采用先拱后梁的施工方法，拱肋采用预制吊装工艺，在精度上能较好控制，而在系梁悬浇段施工过程中，结构的应力和标高都在不断的变化，对系梁施工过程进行合理的模拟是分析实桥受力的关键。
      本桥系梁共分为13个节段，其中靠拱肋支座的1#-13#节段采用支架现浇施工，2#-12#节段采用挂篮对称现浇施工，7#节段为中间合拢段.系梁施工过程模拟运用ANSYS的生死单元属性，先建立整桥的模型，定义好所有的单元组包括拱肋、系梁现浇段、每个悬臂节段、合拢节段、吊杆和系杆等，采用实时前进分析，施工每一阶段就激活该阶段的所属单元和边界条件，直至全桥施工完毕。计算过程的施工阶段和实际施工过程中的施工阶段有着明确的对应关系。
      在跨锡北运河系杆拱桥施工过程中，结构体系及承受的荷载都不断变化，其纵向正应力状况亦复杂多变，因此对施工过程中桥梁的纵向应力状况进行仿真分析至关重要，可以判断结构后续的施工工序是否安全，做出是否加强的决策。文中取4#-10系梁节段浇注完毕和合拢阶段施工作为研究工况。
      经过有限元应力分析可以得出：
      1)随着挂篮施工向系梁合拢阶段的推进，拱肋和系梁应力沿纵向呈对称分布，整体结构的应力的变化趋向均匀，而且同一截面的相同位置(如系梁底面)的各个测点应力变化趋势是一致的，说明该桥施工过程的受力状态比较合理。
      2)随着系梁逐段浇注以及系杆和吊杆的逐步张拉，吊杆的应力不断地变化，直到大桥合拢后，墩台临时固接拆除，吊杆力才趋于稳定。这是因为吊杆及系杆的受力是一个综合的、复杂的、变化的、互相影响的过程，直到拆除墩台临时固接这个过程才能稳定下来。
      3)应力分析结果表明施工过程中混凝土的应力较低，拱肋、吊杆、系杆的应力在各施工阶段均处于弹性阶段，施工安全性可以得到保证。

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