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钢管混凝土桁式提篮拱桥是一种利用拱肋侧倾来提高其横向整体稳定性的桥型,其桁肋由弦杆和缀杆或钢板组成,相比单圆管和哑铃型截面,截面效率高,在跨度较大钢管混凝土拱桥设计中应用较多。钢管混凝土桁式提篮拱桥稳定性研究具有重要的理论意义和工程实用价值。本文简要介绍了钢管混凝土桁式提篮拱桥的发展和现状,总结了国内外学者在钢管混凝土桁式提篮拱桥弹性稳定及极限承载力分析方面的研究成果,系统地阐述了钢管混凝土桁式提篮拱桥弹性稳定及极限承载力的相关理论。从现有的研究工作可知:钢管混凝土拱桥弹性稳定分析的较多,极限承载力分析的较少,特别是考虑材料非线性的承载力更少;另外,模型拱试验进行的比较少,对钢管混凝土拱肋,尤其是桁式拱肋受力全过程的认识不足;各种设计参数对稳定性的影响程度还有待明确。本文主要以安徽黄山太平湖大桥为工程背景,运用大型有限元软件ANSYS对太平湖大桥建立空间有限元模型,分析钢管混凝土桁式提篮拱桥在成桥状态下的失稳模态及相应的弹性稳定安全系数,并进行了考虑双重非线性的极限承载力研究。探讨了主拱肋单根钢管截面面积、风撑截面面积、风撑布置形式、主拱截面高度、拱肋倾斜角度等物理、几何参数对钢管混凝土桁式提篮拱桥成桥阶段稳定性的影响,得出了相关的结论。(1)太平湖大桥拱肋采用的是桁式截面,跨度较大,其面外刚度相对较弱,面外失稳是其主要的失稳形式。采用提篮拱肋结构形式,可增强其面外稳定性。(2)随着风撑钢管刚度和间距的变化,桁式提篮拱桥的稳定系数变化比较明显。通过参数分析,选择合适的风撑钢管壁厚和风撑间距,可以明显提高拱桥结构的横向稳定性。此外风撑参数的变化对桁式提篮拱桥的稳定性有较大的作用。(3)弹性稳定分析法不能有效计算初始缺陷对其稳定性的影响。而极限承载力能够考虑初始缺陷的影响,能较好的模拟大桥的真实受力状态。因此,不能采用弹性稳定分析法考虑初始缺陷的影响。(4)对于任何提篮拱桥都有其合理的内倾角,就本文的太平湖大桥而言,当内倾角为10o时,其横向稳定性提高17.95%和竖向极限承载力降低2.17%,是较合理的内倾角度。再增大其内倾角,横向稳定性提高有限,而竖向承载力下降较大。