连续刚构桥主墩刚度对桥梁稳定性影响分析连续刚构桥主墩刚度对桥梁稳定性影响分析 摘要:以高墩大跨径连续刚构桥为讨论对象,利用有限单元法,对典型桥梁主墩在不同刚度下的内力和稳定性进行计算分析,将其结果进行比较,得出主墩刚度对稳定性的影响,为连续刚构桥尺寸拟定时作参考。 关键词:连续刚构 主墩刚度 稳定性 中图分类号: TU997 文献标识码: A 1、引言 连续刚构桥梁结构的稳定性是关系其安全主要问题之一,和强度问题有着同样重要性。由于很多大跨度桥梁采纳高强度材料和薄壁结构,使得结构整体和局部的刚度有所下降,这使得稳定问题变得更加重要。 对于无缺陷的轴心受压构件,当轴心力较小的时候,构件只产生轴向压缩变形,保持直线的平衡状态。此时如有干扰力使构件发生微小的屈曲,则当干扰力失去后,构件将恢复原有的直线平衡状态。当轴心压力逐渐增加到一定的大小,如有干扰力使构件发声微弯曲,但当干扰力移走后,构件仍能保持微弯状态而不能恢复到原来的直线平衡状态,这称为随遇平衡。假如轴心压力 N 在略微增加,则弯曲变形迅速的增大而使得构件丧失结构的承载能力,这种情况称为构件的弯曲屈曲或则弯曲失稳。中性平衡是从稳定平衡过渡到不稳定平衡的临界状态,中性平衡时的轴力压力称为临界力,相应的截面的应力称为临界应力。无缺陷的轴心受压构件发生弯曲屈曲时候,构件的变形发生了性质上的变化,即结构由直线形式改为弯曲形式,且这种变化带有突变性。结构丧失稳定时,平衡形式发生改变,就称为发生丧失第一类稳定性,除丧失第一类稳定性外,还有第二类稳定性问题。丧失第二类稳定问题的特征是结构丧失稳定时其弯曲形式不发生改变,只是由于结构原来的弯曲变形增大不能正常工作,第二类稳定问题也称极值失稳。 稳定分析的目的是当结构不稳定的时候,求临界荷载和屈曲模态,主要包括线性和非线性稳定问题。在实际中大多数的结构的稳定问题都是非线性问题,但是线性稳定问题的力学模型比较容易分析,所以讨论线性稳定问题是基础。 根据法律规范《公路桥涵钢结构及木结构设计法律规范》的规定,根据承载能力极限状态计算时,荷载系数为 1.2,混凝土材料的安全系数是 1.25,压弯构件工作条件系数为 0.95,则算出构件的稳定安全系数应为 1.58。所以,此时稳定安全系数的容许值不应低于上述数值。本文将以三跨连续刚构桥为工程背景,应用桥梁专业软件 MIDAS/CIVIL2025 建立有限元实例模型,分析桥墩顺桥向...