解放桥是远比常规固定桥梁更复杂的结构，解放桥构件组成繁多，除主梁等主要承重构件外，还包括平衡重、开启机械、扣锁装置以及电气设备等。

解放桥在闭合和完全开启状态下的受力形式不同，开启过程涉及运动学。运动中的开启跨仅受齿座梁支撑，处于转动和平动的复合运动状态。开启跨的重心随着转轴在齿座梁上移动，开启角度越大，距离固定跨跨中越近，固定跨跨中弯矩也越大，而开启跨本身分布的质量对转轴产生的力矩也发生变化，使得开启跨构件的内力不断改变。

解放桥开启过程中，机械系统需克服以下阻力：惯性力、风力、结构未平衡部分和弧形梁的滚动摩擦力，根据阻力大小确定机械部分的电动机功率。同时，当结构加速启动或减速制动时，角加速度的存在使得开启跨承受较大的惯性荷载，需详细分析各种开启极限状态的受力性能。

鉴于我国没有专门适用于开启桥的规范条款，修复分析中参考美国公路桥梁设计规范（AASHTOLRFDBridgeDesignSpecifications）的相关规定，并借助有限元分析工具分析结构在闭合、完全开启和介于两者之间的多种工作状态下的结构受力性能。需考虑的作用主要包括：车辆荷载、开启过程的惯性荷载、极限开启下的初始扭矩及制动力荷载、风荷载以及施工临时荷载等，分析主要内容如下。

（1）桥梁开启过程模拟分析。

（2）桥梁开启极限状态模拟分析。(www.daowen.com)

（3）风荷载组合下的开启极限状况分析。

针对解放桥的受力及构造特点，采用大型通用结构分析软件分别建立固定跨和转动跨的三维有限元分析模型。其中，杆件采用空间梁单元模拟，各杆件间假定为刚性连接，弧形梁、齿座梁及平衡重整体拼板采用板单元模拟。为精确模拟开启跨结构的质量分布，以指导平衡重配置，节点板、板件加劲、桥面板以及其他附属构件均采用质量单元模拟，平衡重采用块单元模拟。边跨对开启跨的支撑限位采用节点耦合方式模拟，解放桥三维有限元模型如图3-55所示。

图3-55　解放桥三维有限元模型