桁架拱橋大跨度鋼桁架拱橋關(guān)鍵問題研究圖文

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第５章大跨度鋼桁架拱橋的極限承載力分析和破壞機理研究

５．３大寧河大橋成橋狀態(tài)下非線性影響分析和極限承載力研究

５．３．１大寧河大橋結(jié)構(gòu)計算模型孤川

大寧河大橋為主跨４００ｍ的上承式鋼桁架拱橋，矢高８０ｍ，橋面系采用鋼．混凝土組合梁形式。在空間計算模型中，全橋共計８２９個節(jié)點，各類型單元１８５０個。其中主桁的上下弦桿、腹桿、橫聯(lián)、平聯(lián)等桿件均采用ＢＥＡＭｌ８８單元，共分為７種不同截面形式，所有單元之間按剛接處理；拱上立柱中各種桿件也均采用ＢＥ√氣Ｍ１８８單元，共分為５種不同截面形式，所有單元之間按剛接處理。橋

面系采用ＢＥ枷４單元，分為２種不同截面特性。全橋的邊界條件及組成部分之

間的連接形式見表５．１。圖５．Ｉ、圖５．２、圖５．３為大寧河大橋的全橋三維模型圖及平縱聯(lián)、橫聯(lián)模型圖。

表５－ｉ大寧河大橋穩(wěn)定分析的邊界條件及組成部分之間的連接形式自由度

拱腳與基礎之間連接橋面系與邊墩之間連接橋面系與蓋粱之間連接

１０１

ｙ

０，

１１１

ｌ００

０，１００

Ｏ。１００

ｌ１１

注：ｘ表示順橋向，Ｙ表示豎向，ｚ表示橫橋向?！埃啊北硎咀杂桑埃臁北硎驹谠摲较蛏嫌羞B接。

圖５．１大寧河大橋三維有限元模型

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圖５．２大寧河大橋平縱聯(lián)模型圖

圖５．３大寧河大橋橫聯(lián)模型圖

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５．３．２大寧河大橋非線性因素對內(nèi)力和變形的影響

為了分析非線性因素在拱橋發(fā)生破壞過程中對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形產(chǎn)生的影響，下面分別對單倍恒載及３．５６９倍恒載（采用考慮雙重非線性得到的極限荷載

結(jié)果）下根據(jù)不同分析方法得到的內(nèi)力和變形加以比較。計算結(jié)果如下：

表５－２大寧河大橋單倍恒載下不同分析方法的內(nèi)力與變形比較表

不同分析方法線彈性分析結(jié)果幾何非線性分析結(jié)果

兩者差異不同分析方法線彈性分析結(jié)果幾何非線性分析結(jié)果

兩者差異

拱頂處位移（ｃｍ）

２５．７２６．０１．１２％

四分點處位移（ｃⅢ）

ｌＬ３１１．２一０．０９％

拱腳處位移（ｃｍ）

０００％

拱頂處軸力（ｋＮ）

Ｉ．８３５６Ｘ１０４ｉ．８５６８×１０‘

１．１５％

四分點處軸力（ｋＮ）

Ｉ．７９３６×１０‘１．７９０８×１０‘

一Ｏ．０２％

拱腳處軸力（ｋＮ）

２．０７９５×１０＇２．１０４９Ｘ１０＇

ｉ．２２％

震■

”Ｏ１神＇∞１４０Ｉ幻１８０＇鈿

拱肋上弦扦位置（?）

單元號

圖Ｓ．４大寧河大橋單倍恒載產(chǎn)生的變形圖５．５大寧河大橋單倍恒載產(chǎn)生的軸力

表５—３大寧河大橋３．５６９倍恒載下不同分析方法的內(nèi)力和變形比較表

不同分析方法線彈性分析結(jié)果幾何非線性分析結(jié)果雙重非線性分析結(jié)果

不同分析方法線彈性分析結(jié)果幾何非線性分析結(jié)果雙重非線性分析結(jié)果

拱頂處位移（ｃｍ）

９１．４９４．７１７３．４

四分點處位移（ｃｍ）

４０．２３９．１４５．９

拱腳處位移（ｃⅢ）

ＯＯ０

拱頂處軸力（ｋＮ）

６．６１６８×１０＇６．９１３８×１０４７．８０６７Ｘ１０４

四分點處軸力（ｋＮ）

６．４０１４Ｘ１０４６．３５３８Ｘ１０‘６．４９６５×ｌＯ‘

拱腳處軸力（ｋＮ）

７．４２１８Ｘ１０‘７．７７６６Ｘ１０４１１．０４２Ｘ１０４

２Ｖ

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拱肋上弦桿位置（－）

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