随着大跨度桥梁飞速发展,钢桁梁逐渐成为大跨度桥梁主梁结构的一种重要形式。顶推法是大跨度钢桁梁桥常用的施工方法之一,在顶推施工阶段大悬臂状态下,主梁结构频率低,结构抗风能力较弱,风荷载作用下易产生较大幅度振动甚至发生失稳破坏。此外,大悬臂状态箱梁顶推力变化(特别是顶推启动瞬间静动摩擦力变化)引起的瞬态动力冲击效应对钢桁梁及下部结构受力产生不利影响,现有的规范中尚无条文指导设计。为此,开展钢桁梁桥施工期的抗风性能以及顶推瞬态动力效应研究具有一定的工程应用价值,为今后类似钢桁桥梁的顶推施工提供参考。针对钢桁梁桥在顶推施工中存在的大悬臂状态风致振动问题,本文以在建跨径84+9×108+84m的11跨连续钢桁梁桥为工程背景,对其顶推施工最不利工况下的抗风性能及启动瞬态冲击效应进行了试验与数值仿真研究,完成的主要工作有:(1)开展了顶推导梁及主梁节段模型风洞测力试验,得到了不同攻角下的三分力系数。研究不同国家规范下桁架梁风荷载的计算方法,并将桁架梁风荷载计算值与试验值进行对比,总结各国规范对桁架梁风荷载计算的适用性。(2)通过测力试验得到的三分力系数,计算导梁和主梁顶推施工过程横桥向及纵桥向抗风稳定性系数。结果表明:大悬臂状态下,设计基准风速38.5m/s时,主梁不满足横向风稳定性及纵向抗倾覆稳定性要求;瞬时风速超过20m/s(8级大风)时可能会影响施工安全性。(3)基于Davenport随机抖振理论,利用Ansys建立钢桁梁桥施工状态有限元模型,进行抖振响应分析。分析表明,风速为30.8m/s时,大悬臂状态下导梁前端最大抖振振幅约4.2cm,约占恒载作用下的14%,支座处竖向支反力约占恒载作用下支反力的13%。该抖振效应可能引起结构疲劳效应,同时会影响到施工人员安全。因此要适当考虑它的作用,必要时采取相应的应急措施;墩梁耦合效应引起导梁前端抖振位移及竖向支反力误差不超过2%,对风致抖振影响可以忽略。(4)对钢桁梁顶推施工进行瞬态动力分析,提出顶推启动瞬态动力效应数值分析方法,研究不同阻尼比及风荷载联合作用下支座反力冲击系数。研究表明:大跨度桥梁顶推施工启动瞬态冲击效应不可忽略,实际工程应用中需针对不同跨径选取合适的冲击系数。针对目前常用跨度110m的桥梁,冲击系数可选取为1.02,风荷载较大的地域,可适当放大至1.05。