华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (8): 111-122.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.240552
江祖慊1 肖汝诚1 宋超林1 孙斌1 王业腾1 姜海西2
1.同济大学 土木工程学院 上海 200092;
2. 上海城投公路投资(集团)有限公司 上海 200335
JIANG Zuqian1 XIAO Rucheng1 SONG Chaolin1 SUN Bin1 WANG Yeteng1 JIANG Haixi2
1. College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China;
2. Shanghai Chentou Group Corporation, Shanghai, 200335, China
摘要:
网状吊杆拱桥通过相互交叉的倾斜吊杆形成吊杆网络,有效提升传统拱桥的竖向刚度和整体力学性能,因此在桥梁工程领域受到关注。然而,随着拱桥跨径的增加及薄壁钢结构的广泛应用,结构稳定性问题日益突出,特别是以受压为主的钢拱肋,其失稳风险尤为值得关注。本文综合考虑几何非线性、材料非线性及结构初始缺陷,采用非线性有限元方法建立参数化空间杆系有限元模型,分析了不同吊杆张拉力对整体稳定性的影响;计算了网状吊杆拱桥拱肋关键节点在荷载作用下的位移响应及非线性失稳临界荷载;对比了国内外规范与非线性有限元方法计算结果的差异;并研究了不同矢跨比、拱肋倾角及吊杆倾角对网状吊杆拱桥稳定性的影响规律。研究结果表明,基于规范方法所得的稳定性计算结果较非线性有限元方法更为保守。网状吊杆拱桥的侧向整体稳定性随矢跨比和拱肋倾角的增加而提高,而吊杆倾角对结构稳定性的影响则呈现先增后减的趋势。