上承式加V拱桥力学特性及体系转换试验研究

在恒载作用下,上承式拱桥可通过设置合理拱轴线达到拱肋成为小偏心受压构件的目的。然而,在活载作用下,拱肋不再是单向受力状态,伴随明显的弯剪变形,导致力学性能下降,在一定程度上限制了大跨拱桥在活载占比重较大的铁路桥中的应用。据此,基于拱式、桁式结构的受力特点,考虑合理的体系转换方式,提出一种上承式加V拱桥结构,研究其力学特性和体系转换机理,并分别采用试验和有限元方法对其进行验证。试验研究表明,体系转换前后,上承式加V拱桥分别体现拱式结构和桁式结构受力特点;与同等用钢量的上承式拱桥相比,在结构强度和稳定性不降低的情况下,上承式加V拱桥竖向刚度和面内自振频率分别提高54.75%和104.28%。