刚架拱桥的极限承载力研究

2016-07-08谢江平福建省高速公路有限责任公司三明管理分公司三明365000

福建交通科技 2016年2期

■　谢江平（福建省高速公路有限责任公司三明管理分公司，三明　365000）

刚架拱桥的极限承载力研究

■谢江平
（福建省高速公路有限责任公司三明管理分公司，三明365000）

摘要本文基于极限承载力分析的基本理论，以福建省尤溪县坪寨大桥为工程背景，采用ANSYS建立有限元模型，在同时考虑几何非线性、材料非线性及混凝土开裂特性的条件下分析极限承载力，并对刚架拱桥的破坏形式进行全过程研究。结果表明，刚架拱桥的极限承载力是以稳定控制为主，其破坏形式属于第二类弹塑性失稳破坏，安全储备较低，耐超载能力较差。

关键词刚架拱桥极限承载力几何非线性材料非线性

1　引言

刚架拱桥是在我国传统的双曲拱桥、桁架拱桥的基础上结合斜腿刚构的特点发展演变而来的一种桥型，属于有推力的高次超静定结构，其受力兼有拱与梁式刚架的特性，从力学性能和经济性上都较传统的梁式和拱式结构为优［1］。随着计算理论的完善、施工工法的进步以及计算机辅助设计技术的应用，刚架拱桥不仅在跨径上有所突破，而且在桥型上也发展出了新的形式。

目前，综合考虑结构几何、材料非线性影响的弹塑性分析理论被广泛运用于拱桥结构极限承载力分析［2-6］，计算出的临界荷载能较真实地反映结构的承载能力，但关于刚架拱桥的极限承载力系统性研究还是空白，因此，对刚架拱桥的极限承载力进行研究具有重要的现实意义。