分阶段施工桥梁的无应力状态控制法

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分阶段施工桥梁的无应力状态控制法

作者：田焕祥

来源：《商品与质量·学术观察》2013年第05期

摘要：二十世纪八十年代，时任中国铁路局大桥局总工程师秦顺全，在认识到经典结构分析方法无法满足节段施工桥梁内里和变形的需要时，从而创造性的发明了斜拉桥分阶段施工中的无应力状态控制法，用于计算施工中桥梁结构内应力。这种方法，根据斜拉桥完成后应力不变的性质，改善了一直沿用的经典力学中由各部分应力简单矢量叠加求和的不足，形成了一种通过完成后应力计算施工中应力的独特方法。

关键词：桥梁施工 斜拉桥施工 分阶段施工 无应力状态控制法 1、背景

二十世纪五十年代到六十年代，桥梁节段施工技术和拱桥施工技术被广泛使用，这对桥梁技术的发展起了极大的促进作用。分节段施工桥梁中的一些问题应运而生，其中就有施工过程和成桥状态结构分析问题。经典的结构分析方法在这个问题上遇到了困难。中国铁路局大桥局总工程师秦顺全同志创造性的提出了无应力状态控制法，用于解决斜拉桥分阶段施工中计算问题理论的控制方法，并将正式论文发表于1992年的全国桥梁结构学术会议上。1993年武汉长江二桥的建设就采用了此种方法，获得了极大的成功，这仅仅是第一次。后来的二十年，该方法应用在三十多个案例中，无一失败。

无应力状态控制法从被提出到现在已经二十多年，但其一直没有在外面流传，只在中铁大桥局内部使用。直到2007年，为了使无应力状态控制法更加完善，一本名为《桥梁施工控制无应力状态法理论与实践》被出版发行，呈现了一个不错的理论构架，无应力状态控制法才逐步被外界熟知。但是，外界因为对此缺乏了解，甚至很多人还存在着理解偏差。 2、为什么经典力学在斜拉桥分段施工中失效

从上世纪60年代开始，大多数桥梁建设工程中开始应用分阶段施工技术，一些以前从未遇见的问题也伴随而来。在分阶段施工和桥梁施工中，过程中所形成桥状态与完工后的桥状态相比出入很大，施工过程中桥状态的结构分析此时变得很有必要。

经典力学的结构分析法一直被沿用，但是这种方法使用过程中，结构的形成过程是不在考虑范围内的。也就是说，使用过这种方法计算桥梁结构内力和它的变形是有条件的，条件就是施加外荷载在已经形成的整体结构上。计算分段式施工桥梁的内力和变形问题，传统的解决方法如下：首先，计算施工阶段在该阶段桥梁结构体系上施加本阶段外荷载增量产生的结构内力和位移，这运用到经典力学的结构分析方法；然后，加和各个阶段计算出的内力和位移数值；最后，桥梁施工中间过程和成桥状态的结构内力和变形就被我们得到了。