大跨度钢管拱施工阶段仿真分析

随着我国大跨度连续梁拱组合桥的不断增多,钢管拱施工质量对成桥阶段和运营阶段的结构有着重要影响,研究钢管拱在施工过程中的力学行为是非常有必要的.本文利用ABAQUS有限元分析软件创建钢管拱不同施工阶段,分析钢管拱在各个施工阶段中受力、变形等力学特征.计算结果表明:在钢管拱施工阶段,要重点关注钢管拱拱脚处应力状态,在钢管拱拼装完成后,支架位置处拱顶和拱底分别承受拉应力和压应力.钢管拱支架拆除后,在索力值1074.4 kN作用下,整个钢管拱处于受压状态且拱底的受压程度大于拱顶.在钢管拱整体纵移过程中,钢管拱的应力在-12.49~11.10 MPa之间变化,由于拱脚处临时拉索的作用,在该位置处有最大压应力.在成桥施工阶段中,钢管拱的拱顶受压程度由拱中心向两侧减小,拱底受压程度由拱脚向拱中心减小,经过有限软件分析计算,钢管拱的应力、线形均满足规范要求.