本文以某条城际铁路跨越城市繁忙高速钢箱拱桥为工程背景,通过仿真计算、施工监控、现场试验等方法对桥梁施工全过程结构受力问题进行分析。具体研究的内容如下:(1)基于有限元软件对步履式顶推过程结构进行了安全性分析;绘制出结构关键截面下的应力与挠度时程曲线;通过现场实测,得到了结构关键位置应力与挠度的计算数值与实测数据的对比分析图;创造性地提出了一种基于BIM可视化顶推结构同步监控方法、装置与系统;(2)基于影响矩阵法建立线性方程组,得到调整索力值使吊杆达到预定目标索力;详细给出了基于影响矩阵法在施工阶段索力优化与成桥索力调整中的应用;提出了一种避免索力影响矩阵出现奇异矩阵的经验做法,总结了一种针对有着二次张拉过程的拱桥或斜拉桥的影响矩阵的确定方法;采用磁通量传感器和索力动测仪双控的方法加强索力控制,得到实测索力值,并与计算值比对;分析了两次吊杆张拉过程中结构关键截面下的应力与挠度变化;计算得到钢箱拱成桥状态下的应力与挠度值;(3)针对钢箱拱桥未做桥面铺装运架一体机通过架设箱梁这一特殊工况,研究了静力工况下结构的力学行为;分析了钢箱拱桥的自振特性;研究了运架一体机通过钢箱拱桥时结构的动力特性;通过现场实测,得到了钢箱拱结构应力与挠度的实测数据,并与计算值比对;(4)依托钢箱拱桥为正交异性钢桥面板+混凝土板+CRTSⅢ型板式无砟轨道结构,该结构为国内首次使用。介绍了新型桥面结构的铺装施工步骤;后从结构内力、应力与变形三个方面,分析了桥面铺装不同工况下结构的力学行为;首次给出寒冷季节下CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板应力与温度变化时程曲线,同时实测得到桥面混凝土板与正交异性板应力变化的时程图;(5)通过对钢箱拱桥静载性能进行测试,采用DF4机车和N17平板车(装载标准混凝土试块)现场加载,得到了21种工况下钢箱拱桥结构的力学行为;研究了测试截面应力与挠度的荷载效率;脉动试验中,得到了结构竖弯振动与扭转振动阻尼比;(6)选择CR400AF中国标准化动车组,以每个轮轨接触面为加载点位,基于有限元分析软件建立风—车—轨—桥耦合仿真模型,考虑风荷载效应与轨道不平顺性。从不同车速下的跑车试验、不同编组下的跑车试验、不同线路下的跑车试验、高速会车时的跑车试验四个方面,研究了运营状态复杂荷载下桥梁耦合振动结构机理,为研究我国高速铁路提速下结构的动力性能提供参考。