新型大跨铁路应急钢桁梁稳定性研究

摘要

采用Ansys建立128 m新型大跨铁路应急钢桁梁的计算模型,系统分析不同工况和非线性因素作用下的结构稳定性,探讨列车荷载、风荷载、温度、初始缺陷、几何非线性和材料非线性等因素对结构稳定性的影响。结果表明:不同荷载组合形式和分布形式下,结构稳定系数和失稳模态不同,主力作用下最低线弹性稳定系数为8.093,失稳形式为局部竖向失稳;随着横向风荷载的增大,结构稳定系数逐渐下降,且失稳模态由竖向失稳变为横向失稳;温度变化对大跨简支钢桁梁的稳定性影响很小;考虑初始缺陷时,稳定系数随初始缺陷的增大而减小,竖向失稳模态对竖向偏位较敏感,而横向失稳对横向偏位较敏感;考虑材料非线性因素时,相比线弹性稳定分析,稳定系数降低约70%,远远高于几何非线性对稳定性的影响,稳定分析中必须考虑材料非线性的影响;综合考虑各种因素,大跨应急钢桁梁最不利稳定系数为1.925,结构稳定性良好。