斜靠式拱橋空間穩(wěn)定性分析.pdf

1、斜靠式拱橋是在提籃拱橋基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型拱橋結(jié)構(gòu)型式。這類拱橋由兩片豎直主拱與兩片斜靠拱組合而成，結(jié)構(gòu)新穎美觀，造型獨(dú)特，橋面開闊，改變了傳統(tǒng)拱結(jié)構(gòu)的平面受力特性，突出了橋梁上部構(gòu)造空間受力的特點(diǎn)。由于兩豎直主拱之間不設(shè)橫向支撐，橋梁的橫向剛度減弱會影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，穩(wěn)定性問題就成為斜靠式拱橋設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性問題，因此對該類橋型進(jìn)行穩(wěn)定性分析具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。 目前國內(nèi)外對斜靠式拱橋的穩(wěn)定性研究較少，且大

2、都為彈性穩(wěn)定分析。本文以福建省壽寧縣一座跨徑100米的斜靠式拱橋一楊梅大橋?yàn)楣こ虒?shí)例，利用通用程序ANSYS建立有限元模型，分別采用特征值屈曲分析方法、考慮幾何非線性的方法和考慮雙重非線性的方法對該橋進(jìn)行了穩(wěn)定極限承載力分析。在此基礎(chǔ)上對各種工況下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析，得到如下結(jié)論： 1.斜靠式拱橋的失穩(wěn)形式一般表現(xiàn)為面外拱肋側(cè)傾失穩(wěn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)該對斜靠式拱橋的面外剛度儲備予以足夠的重視。 2.一般情況下，橫橋向

3、風(fēng)荷載對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響較小，抗風(fēng)并非設(shè)計(jì)控制因素。 3.不同的橋面荷載布置形式對穩(wěn)定性影響較小，非對稱荷載作用下，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定系數(shù)沒有降低。 4.計(jì)入幾何非線性之后，結(jié)構(gòu)的荷載穩(wěn)定系數(shù)和特征值屈曲分析時差別在2％以內(nèi)，僅考慮幾何非線性對斜靠式拱橋進(jìn)行穩(wěn)定極限承載力分析意義不大。 5.同時考慮幾何非線性和材料非線性之后，結(jié)構(gòu)的荷載穩(wěn)定系數(shù)僅為特征值屈曲分析時的50％～55％，要準(zhǔn)確評估斜靠式拱橋的穩(wěn)定極限承載力，必