作者：常柱刚，魏标，王宁波，王冲
单位：1.长沙市规划设计院有限责任公司，湖南 长沙 410007； 2.中南大学土木工程学院，湖南 长沙 410075； 3.天津市政工程设计研究总院有限公司，天津 300392
关键词：钢桁拱桥；系杆拱；无应力状态；有限迭代法；结构体系转换；节点空间位置；有限元法
为准确获取钢桁系杆拱桥主拱无应力状态下线形及节点空间位置信息，提出基于有限迭代的无应力状态计算方法。该方法以桥梁设计线形为初始无应力线形，考虑成桥过程中体系转换和荷载变化，计算其在荷载作用下的空间线形，将该空间线形与设计线形的差值反向叠加至初始无应力线形进行修正，开展多次迭代计算直至无应力线形经荷载作用后空间位置无限逼近桥梁设计线形。以长沙暮坪湘江特大桥为背景，建立钢桁拱有限元模型，考虑桥梁体系转换，进行有限迭代计算，得到钢桁拱的无应力线形，并与实际设计值进行比较分析。结果表明：柔性系杆力大小是影响桥梁结构特征及无应力线形计算的关键因素；假定系杆预张力为0时，无应力状态下主拱跨度等于系杆长度，迭代计算所得上弦杆预拱度、主墩水平位移等大于实际设计值；而考虑一定系杆预张力后迭代计算的结果则与设计值匹配，验证了方法的正确性。本文提出的有限迭代计算方法可根据系杆拱桥成桥状态精准求解其无应力线形及各节点空间位置，为同类型桥梁设计提供重要的理论指导。
来源：2025年第2期
《桥梁建设》期刊编辑部
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