贺拥军，张相扬，周绪红，2

(1.湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410082；2.重庆大学 土木工程学院，重庆 410044)

交叉布索预应力立体桁架拱静力与稳定性研究

贺拥军1，张相扬1，周绪红1，2

(1.湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410082；2.重庆大学 土木工程学院，重庆 410044)

为提高拱结构的承载力与刚度，改善其静力性能，根据张弦梁结构的布索特点，提出一种新型索拱结构。选取桁架拱为研究对象，建立跨度为100 m的交叉布索预应力桁架拱结构和普通桁架拱结构模型，采用ANSYS分析不同矢跨比下各布索方案结构的最大竖向位移、支座水平反力、杆件内力峰值和内力分布情况、在全跨和半跨荷载作用下的静力稳定性、屈曲模态，以及拉索节点位置对其稳定性能的影响。研究结果表明:索杆体系的引入能有效改善纯拱的受力性能，提高结构的极限承载力和刚度；在全跨、半跨荷载作用下，本文建议的结构最优矢跨比均为0.3；拉索节点位置对结构极限承载力有很大影响。关键词：交叉布索；桁架拱；静力性能；稳定性；极限承载力

钢拱结构具有良好的力学性能，在桥梁、体育场馆、会展以及交通枢纽等大跨度和超大跨度建筑中得到了广泛应用，其主要结构形式有实腹式钢拱、格构式钢拱和索拱结构三大类[1]。近十几年来，国内外学者在索拱结构形式的创新以及稳定性能的研究方面取得了丰硕的成果[2-9]。郭彦林等[2]对车辐拱结构平面内弹性稳定性进行了研究，指出其稳定性能比纯拱结构有很大改善，提出了车辐结构适用的矢跨比和高度的变化范围。……