大跨度中承式系桿拱橋雙肢截面拱肋受力研究

龐穎

（1.長沙理工大學，湖南　長沙　410004；2.中交路橋華南工程有限公司，廣東　中山　528403）

大跨度中承式系桿拱橋雙肢截面拱肋受力研究

龐穎1，2

（1.長沙理工大學，湖南長沙410004；2.中交路橋華南工程有限公司，廣東中山528403）

為研究雙肢凸形截面拱肋的受力特性，以某（100+450+100）m大跨度中承式鋼箱拱橋為工程背景，采用ANSYS13.0建立梁-殼三維混合有限元模型，對其在恒載、恒載+活載工況下的受力特性進行數值計算。結果表明，在恒載和恒載+活載工況下，拱肋凸形截面應力水平較低，拱肋內側應力比外側大4.1％～6.8％，凸形截面同時出現正、負剪力滯現象；在恒載+活載工況下，大橋的第一屈曲模態為面外正對稱屈曲，屈曲系數為7.25。

橋梁；系桿拱橋；雙肢截面；混合有限元模型；剪力滯；屈曲模態

近十幾年，隨著社會和科學技術的逐步發展，作為大跨度橋梁形式之一的鋼拱橋得到較快發展。2006年建成的主跨300 m佛山市東平大橋是首座拱梁協作體系拱橋；2011年建成的主跨450 m明州大橋是中國第一座大跨徑雙肢鋼箱拱橋；2012年建成的主跨3×210 m長沙福元路湘江大橋是中國第一座采用整體楔進式頂推施工的鋼箱拱橋；正在建設的主跨336 m金沙江鋼箱拱橋是世界上最大跨度公鐵兩用鋼箱拱橋。上述有代表性的鋼箱拱橋除明州大橋外均采用單箱鋼箱拱橋。由上、下肢結合成的雙肢鋼箱拱橋，截面形式新穎，較少有文獻對該種結構進行受力分析。為此，該文以某（100+450+ 100）m雙肢鋼箱拱橋為工程背景，采用ANSYS13.0建立梁-殼三維混合有限元模型，分析雙肢鋼箱拱肋在不同荷載工況下的受力特性。……