随着城市基础设施的不断更新迭代，造型独特的非对称异型钢拱桥逐渐成为契合城市风格建筑的重要选择，同时复杂的结构对桥梁受力有了新的要求。相较于常规桥梁，异型拱桥的静动力问题更为突出，且不同形式结构的力学性能和变化规律差异较大，相互之间的可借鉴性小，因此有必要对该类异型结构的静、动力特性及地震响应进行深入研究和分析，掌握结构设计参数的影响规律，得到合理的参数取值范围，为实际工程中异型结构桥梁的设计提供参考，具有现实意义。
本文以珠海市金岛大桥为项目依托，建立有限元数值模型，研究其静动力问题并分析设计参数对结构内力和变形的影响规律，提出了合理的结构参数取值范围，本文工作内容及主要成果如下：
（1）收集金岛大桥相关设计资料，通过传感器对拱肋和主梁进行实时监测，将现场监测数据与全桥数值模型计算结果进行对比，验证模型的合理性和准确性。
（2）根据数值模型对全桥进行静力特性研究，得到在不同荷载工况下各拱肋之间内力和位移的异同以及吊杆拉力的变化，并研讨了矢跨比、拱肋分离角度对金岛大桥静力特性的影响。结果表明：最大下挠发生在拱肋缓坡段、最大上挠发生在陡坡段；拱脚处内力最大，沿1#与3#拱轴线方向横向弯矩变化趋势呈一定反对称性，温度荷载与风荷载的影响不可忽略；靠近大拱座端的吊杆拉力最大；随着矢跨比的减小，呈现出拱肋小拱座处拱脚弯矩逐渐增大、大拱座处拱脚弯矩逐渐减小的规律，矢跨比在1:3.41~1:3.91范围内各拱肋受力情况较好；随着拱肋分离角度的增大，横桥方向上两条边拱小拱脚所受弯矩呈相反变化，当分离角度为11°时，两个边拱小拱脚之间的弯矩差达到最小。
（3）对金岛大桥进行动力特性分析，并讨论矢跨比、拱肋分离角度对结构自振频率和振型的影响。结果表明：拱肋横向刚度相对较小，高阶振型复杂且伴有梁拱耦合作用；随着矢跨比的减小，主拱侧弯振动频率逐渐增大，主拱竖弯振动频率逐渐降低，当矢跨比为1:3.41时结构具有较好的动力特性；拱肋分离角度的改变对结构动力特性的影响较小。
（4）选取合适的地震波，利用时程分析法计算金岛大桥在E1、E2地震作用下的响应，并分析矢跨比对E1地震作用下的位移响应影响。结果表明：金岛大桥在E1、E2地震作用下的内力和位移响应规律相似，E2地震作用响应更大；主拱横向振幅最大，边拱相较于中间竖直拱受力更为不利，竖直平面内3#拱肋拱脚、缓坡段跨中、陡坡段1/4跨位置受力最不利，在横桥向上1#小拱座拱脚弯矩最大，2#大拱座拱脚弯矩最大，抗震设计时应着重关注这部分截面。随着矢跨比的减小，边拱竖向刚度减小，有利于2#拱肋稳定，当矢跨比为1:4.41时地震响应较小，有利于抗震。
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