本文综述了国内外拱桥发展、桁架拱桥承载力研究状况,分析比较了拱桥极限承载力不同分析方法和几种常用通用程序特点,以辽宁省吴屯桁架拱桥为工程背景,对该类钢筋混凝土桁架拱桥的极限承载力进行了分析研究。 论文根据钢筋混凝土桁架拱桥的各杆件均以承受轴力为主、节点处弯矩较小的受力特点,采用空间梁单元建立桁架连拱数值分析模型,并基于钢筋与混凝土共同工作、协调变形原理,推导出适合于钢筋混凝土桁架单元分析的理想弹塑性复合材料拉压不对称本构关系。按比拟杆—附加弹簧模型简化等效桩土相互作用。分别采用线弹性、几何非线性及双重非线性等分析方法对两种不同结构形式桁架连拱桥进行了极限承载力对比分析,研究了非线性效应对于钢筋混凝土桁架连拱桥承载力分析结果的影响程度。 结果表明,钢筋混凝土桁架拱桥极限承载力分析,更宜采用几何非线性及材料非线性双重非线性分析方法。论文基于双重非线性分析方法,研究了具有不同的侧偏量、荷载作用工况、升(降)温和结构形式等因素对桁架连拱极限承载力的影响,其中以荷载作用工况影响更为显著,给出了不同荷载工况下结构的破坏过程及破坏模式。综合目前国内外常见的几种结构稳定安全系数定义,给出了适合于在役旧钢筋混凝土桁架连拱桥的结构稳定安全系数定义方法及最低容许值为6的建议。 本文的研究有助于了解桁架拱桥的破坏形式、破坏过程,和影响该类桁架拱桥极限承载力的各种因素,并为在役拱桥运营多年后的极限承载能力评估、超载能力和安全性评价等提供了有益的经验和建议。