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永修特大桥位于设计时速为200km/h的昌九城际铁路永修县城内,跨越修水,主桥结构为31.75+128+31.75m的刚架系杆拱,结构特点为:拱墩固结、梁墩分离、以拱受力为主、梁仅承受节间荷载和提供桥面系的结构体系。其主梁为3跨预应力混凝土连续梁,主拱为单跨128m的钢箱结构,在拱脚混凝土段下与混凝土墩刚结、上与钢箱拱结合,梁节间荷载通过吊杆传递至拱肋,转化为拱肋的轴向力,拱脚轴向力的竖直分力由桥墩传递至基础,水平分力由桥墩间张拉的系杆力平衡。该桥具有跨度大、结构和施工工艺复杂等特点,为紧密配合该工程建设需要,本文结合设计成果和施工方案,对该桥的施工、运营阶段空间静、动力特性及刚结点局部应力进行仿真分析研究,完成的主要工作有:1.分析了永修刚架系杆拱桥的构造特点,采用自编的APDL命令流程序,借助于ANSYS建立了永修刚架系杆拱桥的实体+梁杆系空间分析模型。2.基于先梁后拱的特点,对该桥的吊杆力及其合理成桥状态算法进行了较系统的研究:采用刚性支承连续梁法、力的平衡法、刚性吊杆法和弯曲能量最小法分析了永修刚架系杆拱桥的吊杆力及合理成桥状态,并对比了各方法的优缺点;构造了该桥确定合理成桥状态的分步算法以及成桥状态调整的优化方法,验证和优化了设计的吊杆力。3.对永修刚架系杆拱桥模型进行了一次成桥结构静力分析,并依据现行铁路桥涵设计通用规范对结构受力作了合理评判。4.利用“单元生死技术”和“荷载步”策略,实现了永修刚架系杆拱桥的施工过程仿真模拟,对结构整个施工过程的受力和变形进行了计算分析,并针对具体问题提出了相应的建议。5.针对刚架系杆拱拱墩刚结点受力复杂的特点,采用ANSYS建立永修刚架系杆拱桥拱墩刚结点局部有限元模型,对计算应力结果进行分析,评价该区域设计的合理性,探索了主拱钢-混凝土结合段的传力规律。6.分析了结构的自振特性,提取了前十阶振动频率和振型,并对结构自振特性的一些影响因素如横撑设置、墩柱刚度、桩-土效应等作了进一步探讨。