胡凯强　（合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009）



三跨自锚式钢管混凝土系杆拱桥拱脚空间应力分析

胡凯强（合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009）

以实际工程为背景，通过Midas/Fea有限元软件建立了该桥拱脚的空间实体模型，定量地得出了拱脚的应力分布情况，找到了拱脚的受力薄弱区域，验证了设计的安全性和合理性。研究结果可为类似工程提供参考。

钢管混凝土；拱脚；有限单元法；应力分析

0　前言

三跨自锚式钢管混凝土系杆拱桥为中承式钢架系杆拱桥，其拱肋与桥墩固结，拱脚受力非常复杂而且不具普遍性，不同桥的拱脚节点的构造和受力都不尽相同[1]。一般对于拱桥的计算都是以杆系单元来处理，显然杆系单元模型不能对拱脚节点进行局部应力分析。

目前对拱桥拱脚节点的分析方法主要有有限元法和模型试验法。郑振飞[2]等人采用8节点等参单元对某大桥拱脚节点进行建模，并结合三维光弹性实验，分析了拱脚节点的空间应力分布规律。马坤全[3]等人根据静力和几何相似准则，建立拱脚模型进行试验，将实测值与有限元结果进行对比，验证了拱脚受力的合理性，同时对模型进行超载试验，结果表明该桥具有较好的承受超载能力。文献[4-7]将圣维南原理运用在钢管混凝土拱桥的局部分析中，详细介绍了拱脚有限元模型的简化，边界条件的模拟以及荷载的施加方式，解决了求解钢管混凝土拱桥拱脚局部复杂受力和变形情况的问题。……