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钢结构因为具有自重轻、跨越能力大、易于施工、材料受力特性符合计算值等优点,在桥梁建设领域日受青睐。本文大跨拱桥中钢拱肋的施工采用缆索吊装斜拉扣挂法,其施工工艺与悬拼施工的斜拉桥相似,然而不同于斜拉桥的是其扣索在成拱后拆除(即松索成拱),无法继续通过调整索力来实现拱肋内力的优化,因此一般要在拆除扣索前进行索力调整以实现拱肋的合理成桥状态。本文以白水江特大桥施工图设计项目为工程背景,对扣索施工时的张拉索力设计、拱肋合龙前的索力优化调整和施工过程中的结构稳定性进行了研究。(1)采用零位移法和应力平衡法来进行斜拉扣挂法拱肋施工中扣索索力的设计,目的在于期望能够同时控制拱肋线形和结构内力,以实现白水江特大桥初张拉保证施工线形,二次张拉控制内力的目标。(2)在用零位移法计算扣索初张拉索力时,结合有限元软件Midas Civil提出了一种优化的零位移求解索力方法,即建立固端刚臂对拱肋拼接点进行约束,通过导出刚臂的内力来得到所求的扣索索力值,避免了传统零位移法利用支座反力合成求解索力时,合力方向与扣索实际张拉方向不同的缺陷。(3)借鉴应力平衡法在混凝土拱桥斜拉扣挂施工时扣索索力求解的成功应用,首次将该方法运用到钢桁拱桥斜拉扣挂法施工中扣索索力的求解上,并验证了该计算方法的适用性。(4)以悬拼拱肋合龙前的扣索索力作为设计变量,将成桥时拱肋控制截面的偏心距平方和的算术平方根作为目标函数,以成桥时应力最大截面的应力值作为约束条件,运用Matlab编写合龙前的索力优化程序,得到最优目标函数和对应的索力值。并将优化索力值进行正装计算,分析合龙前索力优化对拱肋成桥状态的影响。(5)分析整个施工过程中结构稳定系数的变化规律,分别研究了横桥向和纵桥向风荷载作用对于施工过程中拱肋和拱上立柱的稳定性影响,并对拱肋和拱上立柱的安装施工提出设计建议。(6)对影响上承式钢桁拱桥稳定性的主要因素进行参数化研究,得出白水江特大桥设计的最优矢跨比和构件安装顺序,也分析了拱脚边界条件对于施工过程结构稳定性的影响,从而为施工工艺设计提供了具体建议。