高墩大跨连续刚构桥稳定性研究

载力时提出的。他用定义节点截面弹塑性内力与弹性内力比值的塑性系数来反映该截面由于出现了塑性变形后刚度的变化，并与有限条单元相结合，获得成功。

④、塑性铰法“”

塑性铰法是用塑性铰来修正杆件进入塑性区后的结构刚度矩阵的近似方法。塑性铰法同样可以考虑截面分层刚度的折减，但为了简化计算，常将单元作为线弹性，把塑性变形集中在单元两端塑性铰处。

塑性铰法的基本思路是：在血步长内，计算结构每一构件两端的弯矩增量△Ｍ。和△Ｍ，，判别每一构件两端弯矩与极限弯矩的关系，从而去调整每一构件单元冈ｆＪ度矩阵，形成新的总刚度矩阵。当杆两端均未形成塑性铰时，仍用弹性单元刚度矩阵；当单元稿％的弯矩超过极限弯矩而出现塑性铰时，对后期荷载，用ｆ端为铰、Ｊ端为固结的单元刚度矩阵，反之亦然；当单元的ｆ和Ｊ端弯矩都超过极限弯矩而出现塑性铰时，对后期荷载用ｉ端和＿，端都为铰的单元刚度矩阵。

如果在加载过程中塑性铰中的弯矩发生卸载，则塑性铰可能消失。塑性铰法可方便地模拟结构在不断增加的荷载作用下相继出现塑性铰，以至成为机构而破坏，适用于极限荷载计算。

目前，连续刚构桥的极限承载力分析，多采用有限元软件建立梁、壳模型进行分析“”。如大型有限元软件ＡＮｓＹＳ提供了许多描述非线性行为的材料选项，只要使用适当的单元，就可以考虑非线性的材料特性“”。刚构桥的材料非线性主要包括非线性弹性和塑性。非线性弹性只是应力一应变关系为非线性，不存在不可恢复的塑性应变，而塑性材料的应力达到屈服应力后，就产生了不可恢复的塑性应变。有限元程序分析材料非线性时，只要用塑性阶段材料的本构关系矩阵ｌＤ＿Ｉ代替原来的弹性矩阵『Ｄ１即可，常用的方法有变刚度法、初应力法、初应变法三种。

第二类稳定问题的有限元分析，从力学分析角度看，就是通过不断求解计入几何非线性和材料非线性的结构平衡方程，寻找结构极限荷载的过程。考虑材料非线性及几何非线性在桥梁工程中稳定问题的应用，有些文献““”多采用考虑初始缺陷下承载力分析的有限元法，由于桥梁工程中的结构物较复杂，采用有限元法可以满足工程的要求，因此，该方法目前采用比较普遍。

１．３问题的提出

从前面讨论可知，稳定问题是具有多样性、整体性和相关性的。稳定问题的多样性主要表现在失稳形式的多样化，对轴心受压杆件除了常见的弯曲失稳形式，还有可能会有扭转失稳和既弯又扭等多种失稳形式等。稳定问题的整体性是指对一个结构来说，它是由各个杆件组成，当一个杆件发生失稳变形后，必然牵动和它连接的其他杆件。因此，杆件的稳定就不能对某一杆件独立的分析，而应考虑