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采用双重非线性有限元法对哑铃形钢管混凝土拱肋进行了极限承载力分析。通过与试验结果的比较，发现采用4折线的钢材本构关系及考虑应力梯度影响的韩林海核心混凝土本构关系时，计算结果与实验结果最为接近，受力过程中的荷载及变形特征与试验拱最为相似。对哑铃形钢管混凝土拱肋进行了非线性性能分析。结果表明：材料非线性对构件的影响要远大于几何非线性对其影响。几何非线性和材料非线性存在耦合现象，双重非线性并非二者简单叠加。在进行钢管混凝土拱肋极限承载力分析时，应综合考虑几何非线性和材料非线性。