按照劲性骨
研究拱桥线形参数对几何非线性挠度的影架钢管混凝土拱桥的特点，采用钢管混凝土
响。
做骨架，拱箱采用混凝土结构；计算模型采
2有限元分析简介
21有限元分析理论按照挠度理论有单元在局部坐标系中的
用空间有限元单元，钢管和钢管混凝土采用BEAM单元，拱箱采用SHELL单元。
3拱桥非线性影响
刚度方程（即单元的节点位移矩阵与相应的
为研究非线性影响的方便，现定义非线
结点力矩阵之间的关系）为：
K
eE

K
e


K
e
G

e
pe
式中：
K
eE
－单元的线性刚度矩阵
（1）
性影响系数：
ku

NuN
N

100
（3）
fNu1kuN

（4）
其中：Nu考虑非线性影响计算的荷载效应N
不考虑非线性影响计算的荷载效应
31拱轴线对非线性的影响
（1）
（1）
（2）
（2）
（3）
图1不同拱轴线系数沿跨径对非线性挠度的影响
（3）
图2不同截面在拱轴线系数作用下对非线性挠度的影响
通过图1和图2可看出：1）非线性影响系数对挠度的影响在跨径约L4至L2的区域是相对稳定，非线性影响系数由0逐渐正值增大，称为正影响区域；2）在正影响区域内，同截面的非线性影相系数随着拱轴线系数的增大而增大，近似成直线关系；3）非线性影响系数对挠度的影响在跨径约L4至拱脚的区域是相对不稳定，非线性
f影响系数由0逐渐负值减小，称为负影响区域；
4）在负影响区域内，同截面的非线性影响系数随着拱轴线系数的增大而急剧减小，当非线性影响系数趋向于负无穷时，将突变为正影响；
5）在同一拱轴线系数不同跨径情况下，随着跨中非线性影响系数的增大，非线性影响系数零截面（非线性影响系数为零的截面）将向跨中移动，但范围减小。32拱桥挠度非线性规律分析
拱桥结构在恒载荷载的作用下挠度规律与直线梁桥在弯矩（相应于拱桥的）和自重共同作用下挠度的规律相似；直线桥在竖向力作用下不会产生二次力从而也不会产生二次挠度，故非线性对其无影响；直线桥在弯矩作用下的挠度会产生二次弯矩进而产生二次挠度，故非线性对其有影响。拱桥弯矩的反弯点在L4左右，非线性影响系数在挠度方面的影响也在L4左右分为正负影响区域2个部分。
从非线性影响系数、挠度和拱轴线系数的分析，可以看出随着拱轴线系数的增大，挠度在L4至跨中之间为增大趋势，相应非线性影响系数增大；挠度在拱脚至L4之间为减小趋势，相应非线性影响系数绝对值却增大。但如果我们将挠度曲线中拱脚L4跨中连成一条折线，我们会发现随着拱轴线系数的增大，挠度曲线偏离r