风荷载作用下系杆拱桥施工阶段拱脚应力分析及讨论徐兴伟【摘 要】钢管混凝土系杆拱桥在施工过程中,其稳定体系尚未形成,在横向风荷载作用下几何非线性明显,拱肋极易产生较大侧向位移和扭曲,对拱脚受力不利.本文以商合杭高速铁路 140 m 钢管混凝土系杆拱桥为讨论背景,采纳 Midas Civil 和 Midas Fea 建立了整体与局部有限元模型,讨论了在静风荷载作用下,系杆拱桥施工阶段拱脚的应力分布规律.讨论表明:施工过程中,在风荷载作用下拱脚处均出现了主拉应力大于混凝土容许抗拉强度区域,区域主要分布在拱座与系梁交界处;通过设置缆风绳可以有效降低几何非线性影响,减少了拱肋横向挠度,保证拱脚受力安全.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2025(000)008【总页数】5 页(P40-44)【关键词】高速铁路;钢管混凝土系杆拱桥;风荷载;拱脚应力分布【作 者】徐兴伟【作者单位】中铁十七局集团有限公司 山西太原 030006【正文语种】中 文【中图分类】U448.2251 引言钢管混凝土系杆拱桥以其优美的线形、良好的跨越能力被越来越多的应用在高速铁路建设当中［1］。钢管混凝土系杆拱桥作为一种外部静定、内部超静定结构，结构的受力体系非常复杂，特别是拱肋与系梁连接的拱脚位置，不仅要承受端横梁、拱肋、系梁传来的空间力系，同时还要承受大吨位支座的反力作用，且边界条件不明确［2］。因此拱脚部位受力的复杂性使其在整个桥梁结构受力体系中显得尤为重要。对于钢管混凝土系杆拱桥有限元分析来讲，往往采纳杆系单元进行模拟［3－5］。但是基于拱脚的受力复杂性，拱脚节点的受力计算显然不能视为杆系单元分析，需要在整体桥梁结构受力分析的同时，对拱脚节点进行局部受力分析，以保证桥梁结构的安全性和耐久性。高速铁路钢管混凝土系杆拱桥近几年正朝大跨度方向进展，随着跨径的增加，抗风问题成为越来越需要关注的一个重要问题［6－8］。大跨度系杆拱桥的施工阶段相对于成桥阶段，由于稳定体系尚未形成，且其面外刚度远小于面内刚度，特别是采纳先拱后梁施工方法时，在施工过程中结构体系相对先梁后拱施工方法的稳定性和安全性更难保证。因此在横向风荷载作用下，拱肋极易产生较大侧向位移和扭曲，对拱脚受力不利。在风荷载作用下拱脚固结点受力复杂而且不具有普遍性，因此对于具体的桥梁仍然有必要进行具体的分析讨论。本文以在建商合杭高速铁路 140 m 跨钢管混凝土系杆拱桥为讨论对象，采纳材料非线性理论并考虑几何非线性的影响，讨论风...
