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，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)和施工工藝復雜等特點，為緊密配合該工程設計和施工需要，本文結(jié)合設計成果和施工方案，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)傾臨界荷載解析計算公式，并與文獻公式進行對比驗證； 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算公式，并與參考文獻和有限元結(jié)果進行對比分析；進而，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”的影響效應； 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行了分析，并探討了吊桿“非保向力效應”和樁基剛度對剛架拱的穩(wěn)定性的影響；校驗了設計結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全性。 4.在本文計算結(jié)果的基礎上，分析了剛架拱的破壞過程和破壞機理以及幾何、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