空间梁拱组合桥是空间结构应用于桥梁的一种新形式,它取拱桥、梁桥之长,避二者之短,造型多变,受力性能优越。由于这种组合体系桥大多为钢结构或钢管混凝土结构,承载性能好,恒载大幅减轻,因此结构本身的稳定性及在车辆、地震等动力荷载作用下的振动问题尤其值得重视。空间梁拱组合桥造型奇特,相应的对支座节点受力产生了特殊要求,导致有些支座需要承担轴向拉伸荷载,有些需要承受巨大的水平荷载。对于这类支座,应进行专门的试验分析。此外,支座的位移会改变结构原有的内力状态,影响结构的承载性能,有必要研究结构在支座位移下承载性能的变化。针对上述问题,本课题以一座空间梁拱组合钢桥——天津海河蚌埠桥为分析对象,利用有限元分析方法对空间梁拱组合钢桥上部结构的静动力性能、整体稳定性进行研究。此外,通过原型试验测试了两个大吨位支座(一个为压剪、拉剪支座,另一个为压剪支座)及其连接构造的整体力学性能。本课题主要研究内容如下:①利用有限元软件,以天津海河蚌埠桥为例,分析了空间梁拱组合桥的静动力性能,比较了单向、多向反应谱分析和时程分析的结果;②利用ANSYS对空间梁拱组合桥进行了极限承载力分析,分析了非线性因素(几何非线性和材料非线性)、工况因素、风荷载对该桥稳定性的影响;③对一个大吨位拉压支座——天津海河蚌埠桥1#、6#墩支座二进行了足尺模型试验研究,通过施加拉剪荷载和压剪荷载,测试了支座节点的整体力学性能,根据相关标准对设计的安全性进行了评估;④采用普通千斤顶和预应力方式组合加载的试验方案,对一个大吨位压剪支座——天津海河蚌埠桥2#、5#墩支座三进行了足尺模型试验研究,得到了支座竖向压缩变形、支座盆环径向变形等随加载历程而变化的规律。⑤计算了支座位移对桥梁静力承载性能的影响,分析了考虑支座位移后桥梁稳定性的变化,讨论了不同支座位移条件下的极限承载力。