某特大跨上承式钢管混凝土桁架拱桥拱座局部应力分析

摘 要：为真实的反映特大跨上承式钢管混凝土桁架拱桥拱座及拱座下基岩的局部受力情况，以一座跨径为400m的上承式钢管混凝土桁架拱桥为例进行相关分析研究。为有效降低主拱圈对拱座作用局部应力（主要为剥裂应力），在桥面铺装等施工之前，对主拱圈各弦管及腹杆与拱座接触处根部位置采取外包一层钢筋砼进而增大作用截面的处理措施。首先采用Midas-civil有限元软件对该桥从主拱吊装阶段到成桥状态建立一统一的三维空间有限元模型，分别得到施工阶段和成桥状态下拱座所受作用力。再采用ANSYS有限元软件对该桥拱座基础结构建立相应有限元实体模型，并将整桥模型中所得施工阶段和成桥状态作用力分别施加在该实体模型对应作用截面上进行相关受力分析。计算结果表明：拱座整体上受力基本满足要求，但下弦管作用拱座处周边区域混凝土所受横向劈裂应力较大，建议对该区域进行加密钢筋设计；同时基岩台阶凸角处较大区域所受压应力大于地基设计容许承载力，建议对该区域基岩进行一定加固处理措施。

关键词：上承式；钢管混凝土；桁架拱桥；拱座；局部应力；剥裂应力