大跨度中承式钢箱桁架拱桥空间稳定性分析

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1、第40卷，第2期公路工程Vo1．40，No．22015年4月HighwayEngineeringApr．，2015大跨度中承式钢箱桁架拱桥空间稳定性分析江京翼，周志祥，王邵锐(重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074)[摘要]随着钢箱桁架拱桥跨径的增大，其空间稳定性问题更为突出，对大跨径钢箱桁架拱桥稳定性及影响因素进行分析，具有重要的实际工程意义。某桥为主跨519m的中承式钢箱桁架拱桥，通过对其建立空间有限元模型进行线弹性稳定分析，结果表明：大跨径中承式钢箱桁架拱桥活载对稳定性影响较小，结构失稳一般表现为面外失

2、稳，且最容易发生在拱圈无平联区域。对稳定性的影响因素进行分析表明：菱形和“K”字形对提高稳定性效果最佳；斜吊杆较竖吊杆能提高面内稳定性，但降低了面外稳定性；初始几何缺陷不会显著降低大桥的线弹性失稳荷载。[关键词]钢桁拱；空间稳定性；有限元法；弹性屈曲；影响因素[中图分类号】U448．224[文献标识码】A【文章编号]1674—0610(2015)02—0132—05AnalysisofSpatialStabilityofLong-spanHalf-throughSteelBoxTrussArchBridgeJIA

3、NGJingyi，ZHOUZhixiang，WANGShaorui(SchoolofCivilEngineering＆Architecture，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，Chi-ha)[Abstract]Withtheincreaseofspanlengthofsteelboxtrussarchbridge，theproblemofspatialstabilitybecomesevenmorepromient．Soitissignificantimpo

4、rtantinthepracticalengineeringtostudythestabilityofsuchbridgesanditsinfluencingfactors．Thebridgeisalong—spanhalf-throughsteelboxtrussarchbridgewithamainspan519m．Thelinearelasticstabilityofthestructureisanalyzedusingthespatialfiniteelementmodels．Theresultsshow

5、thatliveloadhaslittleimpactonthestability．Thestruc—turalbucklingismainlyshownbyout-planebucklingofthearchanditismorelikelytooccuramongarchringwithoutlongitudinalbracings．Theresultsofanalysisoninfluencingfactorsofinstabilityillustratethatdiamond—shapedK—shaped

6、longitudinalbracingsarethemostsuitabletoimprovestability．Obliquethantheverticalhangerscanimprovethestabilityoftheinnersurface，butreducestheoutersurfacestabili-ty．Theinitialgeometricdefectscan’tdecreasesignificantlythecriticalloadofinstability．[Keywords]steelt

7、russarch；spatialstability；finiteelementmethod；elasticbuckling行的，对大跨径钢箱桁架拱桥的稳定及其影响0前言因素研究较少，与钢箱拱桥相比，钢箱桁架拱桥的拱钢箱桁架拱桥，以其自重轻、跨越能力大、承载肋构件以承受轴向压力为主，轴压比较钢箱拱更大，能力高、装配程度高等优点，已越来越多地被应用到更易出现构件失稳情况。因此，对钢箱桁架拱桥实际工程卜。空间稳定性的研究是十分必要的。近年来，随着高强材料和薄壁结构的大量采用，基于此，本文结合拱桥结构的受力特点，对大跨结

8、构整体和局部的刚度下降，稳定问题日益重径钢箱桁架拱桥的空间稳定性做了进一步的分析，要¨。长期以来许多学者已对拱桥的稳定问题进并以拟建某公路大桥为例，通过建立空间有限元模行了一系列的研究，但这些研究多是针对钢箱拱进型，对其稳定性进行了研究；在此基础上，分析了大[收稿日期】2015—02—03[基金项目]重庆市自然科学基金(重点)项目(2012JJBO1l8)[作者简介】江京