工形截面钢拱弹塑性稳定分析

通过直线梁单元以折代曲建立有限元分析模型，对工形截面钢拱结构进行弹塑性大位移分析。跟踪结构在荷载作用下的平衡路径全过程，得出结构在重力荷载、类雪荷载、半跨分布荷载作用下的破坏模态为失稳破坏，在风荷载作用下的破坏模态为强度破坏。研究结果表明：残余应力会降低结构的承载力，初始几何缺陷会改变结构的失稳模态，并降低稳定承载力；一般情况下，钢拱结构在全跨荷载作用下的稳定承载力高于半跨荷载，但当矢跨比大于0.4时，后者的稳定承载力高于前者；铰支及固支钢拱结构的优化矢跨比取值为0.2~0.3。