系杆拱桥稳定性探索——考虑拱梁共同作用

研究了柔性拱柔性梁组合的桥梁拱肋面内稳定性。根据结构特点,柔性拱由拱、梁及吊杆三种元件有机组成,拱的稳定性当属于多层次的弹性基础的二铰曲杆稳定性问题,拱轴线变形曲率变化的微分方程属于非线性问题,由于桥梁结构的变形要求当属小挠度问题,拱轴线的变形曲线设定为近似的正弦曲线,并以吊杆的变形机理为基础,使问题线性化,推导出三者变形协调的吊杆变形系数k,由拱轴压力引起纵向挠曲的弯矩与吊杆附加力对拱反作用力的弯矩,它们与变形曲线的曲率变化的关系建立微分方程,并以差分法求解,得出临界水平力及轴压力的简化公式。以实例介绍了实用计算的过程,最后探讨了系杆拱桥有关尺寸变化对临界力的影响。