永修特大剛架系桿拱橋剛架拱穩(wěn)定性和極限承載力分析.pdf

1、昌九城際鐵路永修特大橋主橋結(jié)構(gòu)為（31.75+128+31.75）m的下承式剛架系桿拱橋，它是拱墩固結(jié)、梁墩分離、以拱受力為主、梁僅承受節(jié)間荷載和提供橋面系的結(jié)構(gòu)體系。梁節(jié)間荷載通過吊桿傳遞至拱肋，轉(zhuǎn)化為拱肋的軸向力，拱腳軸向力的豎直分力由橋墩傳遞至基礎(chǔ)，水平分力由橋墩間張拉的系桿力平衡。 該橋具有跨度大、結(jié)構(gòu)和施工工藝復(fù)雜等特點(diǎn)，為緊密配合該工程設(shè)計(jì)和施工需要，本文結(jié)合設(shè)計(jì)成果和施工方案，對該橋剛架拱的穩(wěn)定性和極限承載力進(jìn)行仿

2、真分析研究，主要完成了以下幾方面的工作： 1.基于能量法，推導(dǎo)圓弧雙肋拱在考慮內(nèi)傾角和橫撐在拱肋徑向平面彎曲變形能情況下側(cè)傾臨界荷載解析計(jì)算公式，并與文獻(xiàn)公式進(jìn)行對比驗(yàn)證； 2.引入荷載分配系數(shù)的概念，以及單波正對稱和雙波反對稱位移函數(shù)，考慮固結(jié)支承、鉸結(jié)支承兩種邊界條件，采用Ritz法推導(dǎo)拋物線平行雙肋拱在保向力和非保向力作用下的側(cè)傾臨界荷載的解析計(jì)算公式，并與參考文獻(xiàn)和有限元結(jié)果進(jìn)行對比分析；進(jìn)而，分析了部分結(jié)構(gòu)參數(shù)

3、對拱的側(cè)傾臨界荷載和“非保向力效應(yīng)”的影響效應(yīng)； 3.建立了永修特大剛架系桿拱橋有限元模型，采用線彈性穩(wěn)定理論、幾何非線性分析法和雙重非線性全過程分析法對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和極限承載力進(jìn)行了分析，并探討了吊桿“非保向力效應(yīng)”和樁基剛度對剛架拱的穩(wěn)定性的影響；校驗(yàn)了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全性。 4.在本文計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，分析了剛架拱的破壞過程和破壞機(jī)理以及幾何、材料非線性對該橋穩(wěn)定與極限承載力的影響； 5.利用建立的有限元模型