彭小明 王飞

中交公路规划设计院有限公司，北京100088

拱是一种能与自然环境和谐相融的结构形式，给人以一种浑然天成的美感。钢桁拱刚度大，其稳定性和抗震性能好，在我国城市桥梁中具有较强的竞争力。本文结合工程实例，探讨其静动力特性。

1 工程概况

某钢桁拱桥，双向六车道，公路I级。上、下弦线形均采用二次抛物线；主桁采用变高度的“N”行桁式，全桥采用变节间布置，拱肋上下弦设有平纵联。桥面结构为正交异性钢桥面板，厚14mm，采用闭口“U”肋结构，横隔板纵向按3m一道设置。主桁结构材质采用Q420qD和Q370qD，其余采用Q345qD。主桁节点主要采用M30高强度螺栓连接，联结系采用M24高强度螺栓。

图1 不同工况下索力变化图

2 静力分析

利用MIDAS Civil建立了有限元分析模型，共有节点1504个，单元3519个单元，其中主桁杆件和联结系采用空间梁单元模拟，吊杆采用只受拉杆单元模拟。

实际运营中吊杆的健康状态对于拱桥的安全而言，至关重要。多数拱桥的垮塌和断裂等重大事故大多与其有关，若能进行实时监测，是可以避免的。这里拱肋采用梁单元模拟，吊杆采用只受拉杆单元模拟，桥面系采用梁格体系，建立精细分析模型，精确计算，为设计和后期监测提供参考。

本文分析恒载+活载作用下吊杆损伤对拱桥性能的影响。由于结构的对称性，通过截面积的变化和单侧吊索分析来研究吊杆损伤。分跨中吊杆损伤20%及40%（即截面积减少）、最外侧吊杆损伤20%及40%、吊杆完整等5种计算工况计算拱桥内力影响，结果如图1(仅示出1/2桁吊杆)。……