桥梁施工监控
§4.2 桥梁施工过程模拟分析方法
4.2.1正装计算法
人们对结构静力分析的一般认识是对整个结构施工结束状态作单工况或多工况的受力分析和变位计算。但是，对于桥梁结构，单作这样的分析是不够的，尤其是大跨径桥梁结构，都有一个分阶段施工过程，结构的某些荷载如自重力、施工荷载、预应力等是在施工过程中逐级施加的，每一施工阶段都可能伴随着徐变发生、边界约束增减、预应力张拉和体系转换等。后期结构的力学性能与前期结构的施工情况有着密切联系。换言之，施工方案的改变，将直接影响成桥结构的受力状态。在确定了施工方案的情况下，如何分析各施工阶段及成桥结构的受力特性及变形是施工设计中的首要任务。
为了计算出桥梁结构成桥后的受力状态，只有根据实际结构配筋情况和施工方案设计逐步逐阶段地进行计算，最终才能得到成桥结构的受力状态，这种计算方法的特点是：随着施工阶段的推进，结构型式、边界约束、荷载型式在不断地改变，前期结构将发生徐变，其几何位置也在改变，因而，前一阶段结构状态将是本次施工阶段结构分析的基础。我们将这种按施工阶段前后次序进行的结构分析方法称为正装计算法，也称为前进分析法。
现以单跨简支悬索桥为例,以传统的加劲梁吊装顺序─从跨中向两侧对称施工的方法来说明正装计算法的原理。
（1） 确定结构的初始状态。主要包括：两主塔塔顶中心矩、主塔塔顶中心至散索鞍顶面中心矩、主缆锚固中心至散索鞍顶面中心矩、主塔塔顶标高、散索鞍顶面中心高程、主缆锚固中心高程。图4-1所示为上部结构在施工前的初始状态。
（2） 架设主缆索股至主缆成型。计算主缆在自重力作用下的形状及应力，如图4-2所示。 （3） 吊装加劲梁跨中1号梁段。计算主缆的变形和应力，确定本阶段结构的几何形状和受力形状，如图4-3所示。
（4） 对称地吊装加劲梁2号梁段。以上一阶段结束时的结构状态为基础，计算主缆的变形和应力，确定本阶段结构的几何形状和受力形状，如图4-4所示。
（5） 对称地吊装加劲梁3号梁段、4号梁段、5号梁段，即加劲梁吊装结束。计算每个吊装阶段主缆的变形和应力。每阶段计算均以上一阶段结束时结构的几何形状为基础，确定加劲梁吊装结束后的几何形状和受力形状，如图4-5所示。
(6) 将各梁段固结形成加劲梁，计算成桥状态下结构的变形和内力，如图4-6所示。 (7) 桥面铺装。计算二期恒载作用下结构的变形和内力，如图4-7所示。 通过以上分析，我们可以清楚的看到正装计算法有如下一些特点：
（1） 桥梁结构在正装计算之前，必须制定详细的施工方案，只有按照施工方案中确定的施工加载顺序进行结构分析，才能得到结构中间阶段或最终成桥阶段的实际变形和受力状态。
（2） 在结构分析之初，要确定结构最初实际状态，即以符合设计要求的实际施工结果（如跨径、标高等）倒退到施工的第一阶段作为结构正装计算分析的初始状态。
（3） 本阶段的结构分析必须以前一阶段得计算结果为基础，前一阶段结构位移是本阶段确定结构轴线的基础，以前各施工阶段结构受力状态是本阶段结构时差、材料非线性计算的基础。
（4） 对于混凝土徐变、收缩等时差效应在各施工阶段中逐步计入。
（5） 在施工分析过程中严格计入结构几何非线性效应，本阶段结束时的结构受力状态用本阶段荷载作用下结构受力与以前各阶段结构受力平衡而求得。
正装计算分析不仅可以为成桥结构的受力提供较为精确的结果，为结构强度、刚度验算提供依据，而且可以为施工阶段理想状态的确定，为完成桥梁结构施工控制奠定基础。 4.2.2倒装计算法
正装计算法可以严格按照设计好的施工步骤进行各阶段内力分析，但由于分析中结构节点坐标的迁移，最终结构线形不可能完全满足设计线形。
实际施工中桥梁结构线形的控制与强度控制同样重要，线形误差将造成桥梁结构的合拢困meiwen.anslib.com难，影响桥梁建成后的美观和运营质量。为了使竣工后的结构保持设计线形，在施工过程中用设置预拱度的方法来实现。而对于分段施工的连续梁桥、斜拉桥、悬索桥等复杂结构，一般要给出各个施工阶段结构物控制点的标高（预抛高），以便最终使结构物满足设计要求，这个问题用正装计算法难以解决。而倒装计算法可以解决这一问题。它的基本思想是，假设t=to时刻内力分布满足正装计算to时刻的结果，线形满足设计要求。在此初始状态下，按照正装分析的逆过程，对结构进行倒拆，分析每次拆除一个施工段对剩余结构的影响，在一个阶段内分析得出的结构位移、内力状态便是该阶段结构施工的理想状态。
所谓结构施工的理想状态，就是在施工各阶段结构应有的位置和受力状态。每个阶段的施工理想状态都将控制着全桥最终的形状和受力特性。
如图4-8所示，按施工逆顺序进行倒拆分析，其倒拆顺序如下： (1)拆除杆件⑦，计算剩下的结构内力，如图4-9所示。
(4)拆除⑽、⑾、②、⑤，如图4-12所示，求得斜拉索⑿、⒀的张力及结构变形。
通过以上分析，我们清楚地看到用倒装计算法确定桥梁结构各阶段理想状态，必须注意以下几点：
（1）倒装计算时的初始状态必须由正装分析来确定。如前面 倒装分析的第一步中⑦号杆件的端力以及斜拉索的初始拉力等。但初始状态中的各杆件轴线位置可取设计轴线位置。 （2）拆除单元的等效荷载，用被拆单元接缝外的内力反方向作用在剩余主体结构接缝处加以模拟。
（3）拆除杆件后的结构状态为拆除杆件前结构状态与被拆除杆件等效荷载作用状态的叠加。换言之，本阶段结束时，结构的受力状态用本阶段荷载作用下的结构受力与前一阶段的结构受力状态叠加而得，即认为在这种情况下线性叠加原理成立。
（4） 被拆构件应满足零应力条件，剩余主体结构新的出现接缝面应力等于此阶段对该接缝面施加的预加应力。这是正确进行倒退分析的必要条件。
除此之外，我们还应该了解倒装计算法的局限性，这主要指以下两个方面：
（1） 对于几何非线性十分明显的大跨度桥梁如斜拉桥，尤其像悬索桥，由于缆索的非线性影响，按倒装计算法的结果进行正装施工，桥梁结构将偏离预定的成桥状态。对这类问题的处理方法，我们将在以后进行讨论。
（2） 原则上讲，倒装计算无法进行混凝土收缩、徐变计算，因为混凝土构件的收缩、徐变与结构的形成历程有密切关系。由于倒装计算的顺序是结构形成历程的逆过程，所以在倒装分析时，考虑结构的时差效应的影响是有一定困难的。对这个问题更详细的讨论我们将在以后进行。
4.2.3无应力状态法
上一节我们通过进行倒装计算来确定大跨度桥梁结构在施工各阶段的中间理想状态。倒装计算法是通过分析桥梁结构的内力来建立起各施工阶段中间状态与桥梁结构成桥状态之间的联系，由于结构的内力与结构的形成历程密切相关，是一个相对不稳定、不独立的量，因而用倒装计算法确定结构的中间理想状态是比较困难的。我们能否通过其它的方式来确定桥梁结构施工各阶段中间理想状态，或者说，能否找到一种相对稳定或恒定不变的量来建立起各施工阶段中间状态与成桥状态之间的联系呢？答案是肯定的，这就是我们要讲的无应力状态计算法。
设想将一座已建成的桥梁结构解体，结构中各构件或者单元的无应力长度和曲率是一个确定的值，在桥梁结构施工中或建成后，不论结构温度如何变化，如何位移，以及如何加载，即在任何受力状态下，各构件或单元的无应力长度和曲率恒定不变，只是构件或单元的有应力长度和曲率不相同而已。我们用构件或单元的无应力长度和曲率保持不变的原理进行结构状态分析的方法叫做无应力状态法。
桥梁结构无应力状态只是一个数学目标，通过它将桥梁结构安装的中间状态和终结状态之间联系起来，为分析桥梁结构各种受力状态提供了一种有效的方法。
§4.3 桥梁施工控制结构分析方法
施工过程的结构分析方法根据具体情况来选择，一般情况都是采用有限元法，有时也可以采
用解析法。 4.3.1有限元法
有限元法就是将连续体分成有限个单元，单元间相互由结点连接的理想结点系统。分析时，先进行单元分析，用结点位移表示单元内力，然后将单元再合成结构，进行整体分析，建立整体平衡关系，由此求出结点位移。
有限元法是随着计算机的发展以及为适应复杂的结构分析需要而发展起来的一种有效的数值分析方法。目前，有限元法已成为结构分析的通用方法，就其原因：一是计算机使用基本普及，采用有限元计算机程序进行结构分析可大大减轻劳动强度、缩短计算时间、提高工作效率；二是桥梁结构属于空间结构，且结构越来越复杂，超静定次数越来越高，如采用解析法手算，就必须进行结构简化，而这些简化与实际结构之间往往存在较大的差别，从而使计算结果与实际不符，只有采用空间有限元分析法才能得出较精确的结果；三是随着建桥材料性能的提高，桥梁跨径越来越大，如对大跨径桥梁也采用中小桥梁分析所用的弹性结构线性分析法，已不能反映结构的真实受力情况，而必须考虑非线性的影响（包括材料、几何非线性），要进行桥梁结构非线性分析，只有通过电算来实现；四是大跨径桥梁除必须满足强度、刚度要求外，结构的稳定性、动力特性往往成为控制因素，结构的稳定与动力分析也需借助于有限元分析来完成；五是桥梁施工方法多样，一般情况下桥梁结构分析计算必须考虑结构施工与形成过程。结构施工过程仿真分析计算复杂、量大，绝非简单的解析手算所能完成。
采用有限元法进行施工控制中的结构分析计算与通常的结构分析计算一样，首先要建立数据文件。数据文件准备按照所采用的分析软件的具体要求进行，一般分为四步：
1) 桥梁结构的模型化
桥梁结构的模型化就是将实际结构理想化为有限个单元的集合。计算模型建立的正确与否（是否与实际结构相符）是保证计算分析结果是否正确的关键，其中，根据结构的受力特性与工作行为选择恰当的单元形式来模拟实际结构以及选择正确的约束模拟形式尤为重要。
就结构分析模型来看，与一般的已成桥梁分析不同的是施工控制中的结构分析模型一般是随着施工的不断推进而不断变化的，这是由于桥梁在形成过程中的结构体系是在不断变化的。实际工作中，可对不同的施工状态建立不同的分析模型，但其工作量大，不够方便。通常可考虑建立一个统一的模型，而对某个施工状态的结构模拟则可通过某些单元的是否激活来实现。
计算模型中单元的选择应以能准确描述施工过程中结构受力与变形状态为准。有限元分析中的单元类型较多，根据不同的结构体系、构造形式以及受力情况，模型中的单元可以是杆元、梁元、板元、体元、索元等；一个模型可以是由一种单元组成，也可是由几种单元组成。
除上述基本单元外，对一些特殊施工工艺需要采用特殊的单元来描述。以劲性骨架法施工的大跨径混凝土拱桥施工控制结构分析为例，其混凝土浇筑在纵向分层（环）、分段并在横向分块进行，体现了同一构件截面按组成部分的自架设方法来分散的自重施加特点，拱圈结构是逐步形成的。对这种单元组分逐渐增加的结构体系，一般软件（包括一些大型通用软件）都没有一种单元成分逐渐增加、单元形心和扭心变化的单元，更没有对这种结构进行包括混凝土收缩、徐变、温度变化、材料与几何非线性在内的综合分析功能。在万县长江大桥的施工控制结构分析中，为对实际结构进行几何、材料、时间的非线性分析，真实模拟自架设施工全过程，专门开发了一种空间复合梁单元，其特点就是单元的组成部分是变化的，单元的形心、扭心不固定且不重合。
2) 桥梁结构的离散化
桥梁结构的离散化就是在模型化处理后，将结构离散为带有有限个自由度的结构。单元大小与节点位置确定应充分考虑结构受力情况与施工单元的划分。
3) 按所用软件的输入要求形成数据文件。 4) 检查、校正数据文件。
计算模型最终体现为数据文件，数据文件正确方能保证计算模型的正确，乃至才能保证计算结果的正确性。
其次，运行分析软件。一般的结构分析软件种类较多，可以是自己开发的专用软件，也可以是采用通用软件（如SAP、ADINA、NASTRAN、MIDAS等）。选择何种软件关键是看所分析的对象的实际受力情况、分析内容等。对于桥梁施工控制中的结构分析，由于计算模型随着施工过程的改变，同时要求分析跟踪进行，采用常规通用软件来分析是有一定困难的，应采用具有施工控制跟踪、仿真分析功能的软件，也可将通用软件作为一个平台，通过作必要的前后处理来适应施工控制结构分析的需要。
最后，对分析结果进行分析和处理。
现以悬索桥分析为例，来说明结构非线性有限元法的具体应用，在此我们主要介绍基于Saafan法的悬索桥有限元理论及程序构造。
1．有限位移理论—Saafan法 1）基本假定
（1）全部应力都在比例极限以内； （2）各杆件为等截面； （3）结构材料服从虎克定律； （4）结构的面外屈曲得到防止； （5）缆索和吊杆完全柔性； （6）荷载集中作用于节点上。
2）结构大位移引起的'非线性影响 2．有限位移理论程序构造
根据上述基本理论，悬索桥非线性分析程序全面考虑了结构几何非线性的影响，可以对悬索桥施工过程各阶段进行连续不断的计算，直到成桥，并给出相应施工阶段的内力、位移及其相应标高，并且可以确定结构的初始状态及其杆件无应力长度。
非线性的处理方法采用混合法，即在每次迭代循环中，节点不平衡力均以增量的形式逐级加上去，而每次加载后都要根据杆端力和结点位移的变化对结构刚度矩阵进行修正，直到不平衡力小于某个限值时终止迭代。
悬索桥非线性分析程序结构框图见图4-15。
4.3.2解析法
解析法也是一种结构分析方法。用解析法对于一般的复杂结构分析是难以实现的，而对于悬索桥施工过程模拟结构分析采用基于恒定无应力索长的解析法则不失为一种较好的方法。其基本原理就是在任何受力状态下，柔索索段无应力索长总是保持不变。恒定无应力索长迭代法主要是
用于传统施工法施工的悬索桥施工过程模拟结构计算分析，能分析结构初始位置，确定主缆和吊索等部件的无应力长度、空缆线形、索鞍预偏量以及索夹初始安装位置；同时可进行施工状态结构计算分析、确定各施工状态下的主缆线形、索塔偏移和内力以及模拟索鞍顶推。
（一）基本假定
1．对柔索索段
1）柔索是理想柔性的，既不能受压也不能受弯，只能承受拉力（因为索的截面尺寸与索长相比十分微小，因此在计算中可不考虑柔索的截面抗弯刚度）；
2）柔索材料在正常受力情况下应力与应变呈线性变化，符合虎克定律；
3）柔索受力后由于截面积和容重的变化量十分小，可忽略这种变化的影响，即可认为柔索受力前后截面积和容重保持不变。 2．对于悬索桥
1）主缆及吊索为理想的柔索，只能承受拉力。主缆的曲线有转折的地方，只要转折的曲率半径不过小，局部弯曲可不计；
2）结构所用材料在正常受力条件下符合虎克定律； 3）成桥状态结构的所有重力由主缆承担，加劲梁无应力； 4）受力前后结构各构件截面积及容重保持不变；
5）在成桥状况，主缆所受荷载为沿弧长均布的主缆自重力 （包括缠丝及防护重力）及通过吊索传递的局部荷载 （可作为竖向集中荷载处理），局部荷载将主缆划分成多个悬链线索段，即柔索索段。 （ 二）基本公式
由于任意一柔索索段的线形为悬链线，故采用恒定无应力索长迭代法进行悬索桥结构状态计算分析均是围绕悬链线进行的。
1． 悬链线方程
如图4-16a)所示，对于任一柔索AB，已知A、B点坐标和索水平拉力H及索自重力q，则悬链方程为：
y?
式中：
1
chBP(x?A)?BP （4-13）
P?
A 、B两系数可由以下边界条件方程求出：
qH
Yb?
1
ch(L?A)?BP 1
Ya?ch(PA)?B
P
求出A、B两系数后就可由式（4-13）计算索段上任意点坐标。 2、柔索索段无应力索长计算
如图4-16a)所示，对于任意一段柔索悬链线AB，设柔索索段截面抗拉刚度为EA，对于微段ds(如图4-16b))，其无应力长度为ds0i，有应力长度为dsi，则索段无应力长度为：
dsi?dsoi?则可得索段无应力长度：
T
dsoi EA
dsoi?
由图4-16b)有：
dsi
1?T/EA
dsi?1?Ydx?ch T?则索段无应力长度：
'2
q
(X?A)dx H
H
(φ—柔索任一点的倾角) cos?
1
dsi
s1?T/EA
qch(X?A)li
=? （4-14） 0H1?
EAcos?soi??
对于悬索桥主缆中心无应力索长而言，其理论中心无应力总索长So等于各索段无应力索长soi
之和，其值为：
S0??SOI
主缆中心无应力下料索长应在主缆理论中心无应力索长So基础上，考虑索鞍半径对主缆无应力索长的影响修正，修正的办法是根据主缆上斜率与鞍座上同一点的斜率相等的原则，先计算出
主缆与鞍座的切点，燃后分别计算切点至理论顶点的曲线长及绕鞍座的弧线长，两者差即为长度修正量。经过修正的主缆无应力长度加上主缆两端伸入锚固长度和误差预留量即为主缆中心无应力下料长度。对偏离主缆中心的索股，应考虑这一偏离对索长的影响，以此来确定索股制索时的无应力下料长度。
3.柔索结构任意状态坐标计算
柔索结构见图4-16，已知跨径L、索曲线单位自重应力qc、任意索段无应力长度soi、索各切点初状态坐标（xoi，yoi）以及节点外力pi与fi，求结构受力后节点坐标（xi，yi）。设任意索段起点A索内水平力为hi，竖直力为Rai，详见图4-17，则有：
tg?A?sh(PA)??
Rai
Hi
A?
1?1RPsh(oi
H)i
B?Y1
A?
Pch(PA)
式中： P=qc/Hi
φA—柔索段在A点的倾角 yA—A点的竖向坐标 索段上任意点yi坐标为：
y1
i?
PchP(x?A)?B
STi
i??Soi(1??t?
EA)
（4-15）
式中：α—柔索的线膨胀系数； t—温度的变化值；
Ti—索段拉力的平均值，其计算公式如下：
T?Hi2?(Rai?Sqc)2
?Si?
TEAdS
式中： ?Si—索段的伸长
S—索段的长度。
令： ?Si?dSTi
oi
EA
则有： TidSoi?TdS Tli2i?
1Soi
?0
H
i?(Rai?Sqc)2ds 又索长有应力长度为： Si?
1
P
?shP(Li?A)?sh(P?A)? 式中：Li—索段的水平投影长度。 则有： Li?
1Psh?1
(PSRnii?H)?A i
B点坐标为： xi?1?xi?Li y1
i?1?
P
ch(LI?A)?B 索端力计算如图4-18所示：
4-16）
4-17） （ （
Hi?1?Hi?Fi
Rai?1?Rai?Siqc?Pi （4-18）
Hi+1=Hk+1=Hak+1=Hbk+1 Rai+1= Rak+1
式中： Hi=Hk=Hak=Hbk
Rbi=Rbk
当确定起点Hi和Rai后，就可以依次推算任意一点的坐标（xi，yi）直到末端。实际Hi和Rai是不知道的。因此，必须事先假定，然后作迭代计算直到指定收敛精度为止。 4．起点水平及竖直调整
设起点水平力及竖直力分别为HLｋ及Haik，并取为初状态对应值，则开始从起点 依次计算到末点，设末点坐标（xnk，ynk）误差为△xk ，△yk，起点水平及竖直力实用调整模型式如下： H1k+1= H1k +△xkCH/L Ra1k+1= Ra1K-△yKCR/L 式中：CH、CR是与迭代次数有关的系数。
计算过程如图4-19。
通过以上分析，我们可以看到无应力状态与倒装法相比有许多优点。
（1）无应力状态法是以单元的无应力长度为控制量，它是一个相对稳定、比较独立的量，因此该法应变能力较强。
（2）无应力状态法在分析桥梁结构的受力状态时，只进行正装计算，他无需进行结构的倒装计算，这就避免了结构在倒装计算时难以考虑结构的非线性影响和收缩、徐变影响等方面的困难。
（3）倒装计算法一个循环中，包括一次倒装计算的全过程，而无应力状态法只进行正装计算，全部参数均参与迭代，因此收敛快，计算工作量相对较小。
（4）无应力状态法在进行结构的理想状态计算时，程序编制比较简单。它是大跨径桥梁结构进行安装计算的一个好方法。
4.4.4施工计算阶段划分和结构体系转换
大跨度桥梁结构都有一个分段施工过程，结构的某些荷载如自重、预加力、施工荷载等都是在施工过程中逐级增加上去的，而且，大多数分段施工桥梁都存在结构体系转换。一般意义下的结构静力分析认为整个结构物是按施工完成状态一次加载而成，只需对施工结束状态作单工况或多工况的受力分析即可，所以一次加载的分析方法只是一种粗略的近似计算方法，并不能真正反映出实际结构的受力特性。为了准确计算出成桥状态的结构受力状态，必须按照实际结构构造及其形成过程逐阶段的进行计算，才能最终得到成桥状态的几何线形和内力状况，这种计算方法就是桥梁结构的分段施工跟踪计算。
（一）计算阶段划分
分段施工过程按不同的结构形式和施工内容可以分成若干个施工阶段，随着施工阶段的推进，结构构件或梁段数量不断增加，结构体系不断变化，超静定次数也可能不断增加。一旦施工程序或施工阶段有所改变，将导致施工阶段特别是成桥状态的几何线形和内力状况的变化。因此，在理想倒退分析计算中，严格按照设计指定的施工程序，在实时前进分析计算中充分考虑实际施工的操作程序是非常必要的，而这种结构分析计算的关键是如何正确划分连续施工过程中的指定结构计算工况，即施工计算阶段。
分段施工跟踪计算中的计算阶段划分，首先必须依据一个及其重要的原则，即不同的结构计算图式（不包括荷载作用）不能划分在同一计算阶段中，也就是说，同一计算阶段中的结构计算图式应该在有限元模型中具有相同的节点、相同的单元、相同的约束条件等等，因为针对每个计算阶段的有限元分析总是一次性计算完成的；其次，根据实际施工控制计算的需要，为了确定某个施工过程中的受力状况，同一结构计算图式的不同施工荷载作用可以分成若干个计算阶段，以便确定最不利结构受力状态或受力演变过程；最后，计算阶段的划分还必须充分考虑实际结构分析的可操作性，以混凝土斜拉桥悬臂施工为例，每一索距实际施工操作过程如下：
施工设备移位?梁段延伸?预加应力?拉索悬挂?拉索张拉
由于施工设备移位后的结构状态包括几何线形和内力状态对于下一索距的施工精度，特别是梁段初始位移精度非常重要，尽管施工设备移位前后，只是发生施工荷载作用变化，结构计算图式并未发生变化，仍需将施工设备移位后的施工阶段作为计算阶段跟踪计算结构受力；梁段悬臂浇注或悬臂拼装后，一般先要张拉预应力，然后才能拆除模板或放松吊杆，在这一施工过程中，可以将预加应力和梁段自重同时作用在梁段延伸后的计算图式上作为一个计算阶段进行计算，当然这一施工过程中的最不利情况之一，应该是拉索悬挂状态，即拉索的重力已经作用到桥塔和主梁上，但还没有张拉；最后将拉索最大张拉力作用到结构上，并将此过程作为又一个计算阶段。当然在整个施工过程中，必须按实际混凝土龄期计算混凝土的收缩和徐变影响力和变位，一般而言，第一计算阶段——施工设备移动以及第三计算阶段——拉索张拉所经历的时间很短，可以忽略收缩和徐变影响；第二计算阶段——梁段延伸和预加应力持续的时间相对较长，应重点进行混凝土收缩和徐变影响的计算分析。
（二）结构体系转换
在分段施工过程中，前后两个施工阶段的结构体系可能发生了变化，例如墩梁临时固结、主梁合拢段受力、梁段支承变化等等。不同结构体系的受力特点和变形特点均不相同，但最终将转化成永久的结构体系——成桥状态。
1.墩梁临时固结
墩梁临时固结的模拟，包括固结作用、固结后结构受力以及结构释放作用等结构体系转换过程的模拟。
2.主梁合拢段受力
主梁合拢段受力的模拟，包括合拢段临时联结、合拢段梁体施工、合拢段梁体受力以及临时联结释放等结构体系转换特点的模拟。
3.梁段支承变化
梁段在支架上施工过程的模拟实质上是梁段支承变化过程的模拟，它包括梁段由支架完全支承时的不受力（指横向弯曲受力）状态转变成逐步受力而无需支承直至支架支承完全拆除，这一过程可以一次完成，也可以分解成若干个计算阶段，每个阶段拆除若干个支承。
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