图3 施工模拟分析的三维计算模型
4.3.4网格剖分
对所建立的三维模型，根据ANSYS有限元软件中提供的前处理功能，对模型进行有限元剖分，剖分的过程中采用8节点的块体单元。图4为第15节段的有限元网格剖分图。
图4 三维模型的有限元剖分图
4.4线形控制中各项预拱度的确定
立模标高的确定按公式（公式1）：
Hi?H0??fi??(?fyi)?fgli?fri?fxi??
自重和预应力对当前施工节段预拱度的计算内容，在立模标高的计算公式里面主要体现为：
?f、?(?fiyi)和
ifri三项。通过前面建立的三维有限元模型，可以确定出每个施工节段上这三
，即各梁段自重在i节点产生的竖向变形值总和，通过各个节段的有限元计算
项的值。其中，来实现；
?fyi?(?f)，梁段上预应力产生的竖向变形值，通过在结构上施加外力来实现；
fri，后序
段对当前浇筑i节点产生的下挠值，在本桥计算完21号段后，读出各个节段相应的位移，同该节段施工时的位移值相减得到；
fxi，混凝土的收缩徐变在i节点引起的竖向变形值，根据所采用的收缩
徐变计算方法，对弹性模量进行修正得到。 4.5挂篮产生变形的确定
在本桥结构静力计算中，采用ANSYS有限元软件进行分析。 分析结果在线形控制计算中取挂篮下底板的弹性挠度值为3.0mm。
5用三维有限元对施工模拟的计算结果
5.1施工模拟的变形计算结果
根据刚构桥悬臂施工的三维有限元计算模型，可以比较详细地分析出所施工梁段及已经施工梁段的变形情况，以及各种工况下任一结点的位移，下图为位移计算中箱形截面上各个计算点的位置。 123456图5 箱形截面 7
图6 悬臂段有限元计算的变形图
5.1.1各个施工节段在自重和预应力作用下的变形结果
在有限元分析中，首先考虑自重和预应力联合作用，关于徐变对与刚构桥施工的影响，在有限
元建模的时候根据按龄期调整的折算模量法已经在弹性模量中进行了考虑。表2为各个施工节段在自重和预应力作用下的变形值。
表2 各个施工节段在自重和预应力作用下的变形值 自重＋预应力（mm） 段号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1 0.084 0.33 0.622 1.082 1.672 2.466 3.527 5.074 7.099 9.674 13.789 18.715 19.973 20.184 19.528 16.324 16.300 14.703 11.813 6.434 8.137 2 0.067 0.257 0.552 1.059 1.638 2.391 3.519 5.043 7.012 9.765 14.099 19.059 20.011 20.127 19.378 16.242 16.316 14.980 11.859 6.307 8.834 3 0.051 0.149 0.421 0.906 1.512 2.277 3.397 4.915 6.852 9.878 14.427 19.379 19.971 19.948 19.296 16.063 16.293 15.184 11.871 6.118 8.915 4 0.073 0.263 0.542 1.046 1.634 2.381 3.520 5.047 7.018 9.771 14.114 19.073 20.018 20.130 19.370 16.223 16.317 14.973 11.863 6.299 8.706 5 0.088 0.336 0.609 1.066 1.657 2.453 3.524 5.076 7.104 9.711 13.816 18.733 19.983 20.182 19.524 16.318 16.291 14.692 11.802 6.422 8.175 6 0.094 0.360 0.722 1.119 1.645 2.456 3.563 5.093 7.102 9.749 14.033 18.966 20.034 20.133 19.307 16.240 16.185 14.831 11.727 6.169 8.688 7 0.083 0.364 0.705 1.103 1.632 2.446 3.557 5.093 7.107 9.767 14.052 18.980 20.042 20.134 19.304 16.235 16.178 14.823 11.719 6.160 8.376 注：表中正号表示位移向上。
由上表可见，刚构桥的梁部在自重和预应力的作用下，由于预应力的作用，悬臂端要发生上挠，上挠值的大小在14节段处达到了最大，14节段之后由于悬臂增大，在自重作用下上挠值出现减小的趋势，但是仍然为正值。对于同一个截面上由于翼缘部分悬臂的影响，翼缘端的上挠值较中心部分处小。
在施工过程中，当前的施工梁段上已存在施工荷载（挂篮、人群荷载）。下表3为考虑自重、预应力和施工荷载的作用后，位移计算结果。
为了对比表2和表3差别，对每个截面上7个点的位移进行了平均，以代表这个截面上中心点处的位移值。图7中横坐标为各段梁梁中心截面到0段中心的距离。
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表3 考虑自重、预应力和施工荷载的作用后的变形值 段号 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 0.052 0.290 0.566 0.998 1.546 2.280 3.251 4.666 6.510 8.810 12.539 16.955 17.557 16.934 15.248 10.772 9.199 5.734 0.618 -7.393 -8.593 2 0.044 0.212 0.485 0.961 1.504 2.188 3.22 4.599 6.370 8.816 12.788 17.212 17.531 16.818 15.036 10.311 9.141 5.950 0.602 -7.583 -8.137 自重＋预应力+挂篮、施工人群荷载（mm） 3 -0.076 0.014 0.259 0.711 1.271 1.972 3.003 4.361 6.086 8.827 12.974 17.409 17.345 16.494 14.809 10.304 8.984 6.009 0.469 -7.915 -8.325 4 0.050 0.217 0.475 0.949 1.493 2.178 3.222 4.603 6.376 8.821 12.803 17.225 17.527 16.820 15.016 10.597 9.130 5.943 0.594 -7.601 -8.265 5 0.057 0.295 0.553 0.982 1.531 2.267 3.248 4.668 6.516 8.847 12.566 16.973 17.566 16.936 15.244 10.766 9.190 5.723 0.606 -7.405 -8.735 6 0.089 0.340 0.682 1.048 1.530 2.280 3.289 4.680 6.498 8.859 12.752 17.172 17.582 16.850 14.990 10.650 9.046 5.825 0.493 -7.697 -8.260 7 0.078 0.344 0.664 1.032 1.518 2.270 3.283 4.680 6.502 8.878 12.771 17.186 17.590 16.852 14.987 10.645 9.039 5.897 0.485 -7.706 -8.372
B挂篮、人群荷载产生的挠度 C梁自重、预应力产生的挠度 D梁自重、预应力、挂篮、人群产生的挠度201612挠度mm840-4-801020304050607080截面位置/m
图7 各阶段施工时在不同荷载工况下的位移值
图中B曲线为C曲线和D曲线的差值，反映了悬臂施工过程中在自重和挂篮作用下产生的挠度。从整体上看，刚构桥施工过程中的结构是悬臂结构，因此在变形曲线上反映为比较规则的多次曲线形式。
每个正在施工节段的线形控制过程中不仅要考虑当前施工状态下各种荷载作用对悬臂挠度的影响，还需要考虑后序段对当前施工节段挠度产生的影响，下表4为后序节段对正在施工的当前节段的挠度产生的影响。
表4 后序节段对正在施工的当前节段的挠度产生的影响 段号 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 0.141 0.019 -0.199 -0.584 -1.068 -1.796 -2.778 -4.211 -6.277 -9.046 -13.474 -18.768 -20.326 -20.651 -19.827 -16.113 -15.172 -12.276 -7.642 -0.242 0 2 0.175 0.071 -0.156 -0.585 -1.072 -1.752 -2.809 -4.304 -6.349 -9.303 -13.831 -19.132 -20.394 -20.647 -19.733 -16.075 -15.222 -12.528 -7.666 -0.01 0 3 0.1267 0.102 -0.114 -0.517 -1.031 -1.725 -2.791 -4.329 -6.387 -9.555 -14.253 -19.488 -20.433 -20.605 -19.782 -16.015 -15.297 -12.782 -7.732 0.173 0 挠度大小（mm） 4 0.164 0.057 -0.158 -0.585 -1.082 -1.755 -2.821 -4.317 -6.364 -9.315 -13.853 -19.152 -20.413 -20.66 -19.744 -16.076 -15.244 -12.546 -7.709 -0.058 0 5 0.13 0 -0.202 -0.587 -1.072 -1.803 -2.792 -4.228 -6.297 -9.095 -13.511 -18.798 -20.351 -20.666 -19.841 -16.129 -15.191 -12.304 -7.692 -0.323 0 6 -0.257 -0.426 -0.665 -0.952 -1.382 -2.089 -3.086 -4.607 -6.651 -9.431 -13.945 -19.161 -20.514 -20.732 -19.727 -16.123 -15.126 -12.407 -7.54 0.153 0 7 -0.251 -0.436 -0.659 -0.948 -1.38 -2.089 -3.091 -4.617 -6.664 -9.456 -13.969 -19.181 -20.53 -20.742 -19.735 -16.13 -15.116 -12.425 -7.573 0.093 0 将表3和表4中对应点的数值相加并且反号即可得到施工过程中需要调整的数值，见表5。 表5 施工过程中需要调整的数值 段号 调整值（mm） 段号 调整值（mm） 段号 调整值（mm） 1 -0.075 8 -0.235 15 4.723 2 -0.157 9 0.018 16 5.517 3 -0.219 10 0.478 17 6.091 4 -0.275 11 1.092 18 6.598 5 -0.329 12 1.935 19 7.098 6 -0.347 13 2.894 20 7.645 7 -0.335 14 3.857 21 8.384 为了对比后序节段对当前节段的影响、施工时各种荷载作用下产生的挠度以及施工时需要调整的数值，将表3和表4中每个截面上7个点的平均值以及表5中的数值绘制于图8中。