无应力施工方法

桁架结构施工过程
一、桁架施工问题
在桁架的实际施工过程中，为了保证钢梁桥建成后的结构线形和结构内力，实现钢梁桥杆件在桥位的顺利拼装，工厂按照无应力长度制造，对于结构是内部或外部超静定的钢桁架，钢桁架架设时必须采取一定的结构措施才能实现钢桁架结构杆件的无应力架设。

实际施工时，我们在关键的节点施工时，先要进行结构力学上的位移计算，通过改变支座的位移或者其他的措施来使结构的位移发生改变，然后进行无应力安装。

安装好之后，就进行恢复位移的工作，之后结构的内力和线形和设计的内容是一样的了。

二、工程实例
老师上课之前讲过的等截面的两端固结梁和斜拉结构就是如此。

这里就以斜拉结构来举例说明无应力施工方法的施工过程。

C D
考虑安装过程时，我们先安装AB 杆，然后在B 端的位置保证线形平顺的前提下安装BC 梁，此时，两段梁由于在外荷载和自重的作用下，产生了转角和向下的挠度。

如果此时不加以处理，势必会引起结构的形态与设计状况不符。

所以，为了使施工结束后与设计相符，我们必须进行张索时施加附加的拉力，
而不能使绳索处于自然状态。

而施加这个力后，绳索会有伸长量，而这样刚好和设计状态下与有荷载作用时结构的状态完全一致。

并且在最后的张拉控制时，控制绳索的预应力只是其中一个指标，此时也可以通过控制绳索段的无应力长度与设计时一致时也同样可以达到与设计相符的效果。

三、举一反三
目前，国内采用的斜拉桥安装计算方法，均为利用传统力学平衡方程求解，因此，需要将每一个过程的内力、位移增量累加，得到最终状态的内力、位移。

这种做法的最大弊端是计算过程环环相扣，如果中间有任何工序或者荷载发生变化，需要进行全过程的重新计算。

在安装过程中，计算繁琐且计算量大；在实桥监控时，对于现场工序或荷载的临时变动无法做出应变。

运用无应力状态控制法原理，利用无应力状态量稳定的特点，可由成桥最终状态直接结算施工中间状态。

安装计算求解中间施工过程直接、方便，对于现场工序和荷载的变动，只要计算变动当前阶段及其后工序即可，无需从头开始进行全过程计算，大幅度提高了现场监控的应变速度。

这也就是无应力原理：在结构外荷载、结构体系、支承边界条件、单元无应力长度、无应力曲率一定的情况下，其对应的结构内力和唯一是唯一的，与结构的形成过程无关。

结构单元的内力和位移随结构的加载、体系转换和斜拉索的张拉而变化，单元无应力长度只有人为的调整才会发生变化，当荷载和结构体系一定时，单元无应力长度的变化必然唯一的对应单元轴力的变化。

参考文献：[1]中铁大桥勘测设计院有限公司分阶段施工桥梁的无应力状态控制方法与工程实践【Z】.2007。