刘鹏 吴礼杰 蔡颖颖 王军

1.西安市政设计研究院有限公司，西安710068；2.陕西省交通运输厅，西安710075

随着我国桥梁建设水平和钢材使用率的提高，国内涌现出大量钢塔斜拉桥。钢塔一般采用矩形截面的柱式塔或拱式塔，受力形式以压弯为主，失稳方式为第二类失稳——极值点失稳，求解桥塔极限承载力即为计算第二类稳定荷载［1-2］。与混凝土塔相比，钢塔壁薄、截面尺寸较大，造成板件的宽厚比较大，局部失稳屈曲会引起相应构件截面几何特性发生变化，削弱局部刚度，影响结构的整体变形，进而改变局部板件的屈曲模式［3］。工程中多采用局部加劲肋来提高局部刚度，防止被加劲板件局部屈曲［4］，使整体先于局部失稳，按整体失稳进行结构稳定性验算。以格构柱为主要受力构件的新型钢桥塔，塔肢采用较小的截面尺寸，塔肢由横撑、斜撑、钢锚梁等杆件连接形成整体断面。该种新型桥塔的稳定问题与常规钢塔类似，但也有所不同，塔肢与连接杆件的屈曲稳定成为桥塔失稳分析的主要方面［5］。如何提高局部构件屈曲稳定系数，以满足局部稳定性强于整体稳定性，是设计控制的关键。目前，国内外对格构式钢塔的极限承载力研究资料较少。由于试验条件及经费所限，通过现场试验研究桥塔极限承载力十分困难，一般可采用有限元方法进行分析，得到数值模拟结果［6-7］。

本文以已建成的宝鸡市陆港特大桥主桥为研究对象，建立空间杆单元和实体单元弹塑性模型，分析其在恒载、汽车荷载和风荷载作用下的极限破坏过程，对上塔柱极限承载力进行分析。……