大跨度钢桁架拱桥二阶静风稳定性分析方法研究
大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析
大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析一、本文概述随着交通工程技术的不断发展和创新，大跨度斜拉桥作为现代桥梁工程的重要代表，其在桥梁建设领域的应用越来越广泛。
然而，随着桥梁跨度的增大，其结构特性和动力学行为也变得越来越复杂，尤其是在强风作用下的颤抖振响应和静风稳定性问题，已经成为桥梁工程领域研究的热点和难点。
本文旨在针对大跨度斜拉桥的颤抖振响应及静风稳定性进行深入的分析和研究，以期为提高大跨度斜拉桥的设计水平和安全性提供理论支持和实践指导。
本文首先将对大跨度斜拉桥的结构特点和动力学特性进行概述，阐述其在强风作用下的颤抖振响应机制和静风稳定性的基本概念。
接着，本文将详细介绍大跨度斜拉桥颤抖振响应的分析方法，包括颤振机理、颤振分析方法以及颤振控制措施等。
本文还将探讨大跨度斜拉桥的静风稳定性分析方法，包括静风稳定性评估方法、静风稳定性影响因素以及静风稳定性控制措施等。
本文将结合具体工程案例，对大跨度斜拉桥的颤抖振响应及静风稳定性进行实例分析，以验证本文所提分析方法的有效性和实用性。
本文的研究成果将为大跨度斜拉桥的设计、施工和运营提供有益的参考和借鉴，对于提高我国桥梁工程的设计水平和安全性具有重要的理论意义和实践价值。
二、大跨度斜拉桥颤抖振响应分析大跨度斜拉桥作为现代桥梁工程的重要形式，其结构特性和动力行为是桥梁工程领域研究的重点。
颤抖振，作为一种常见的桥梁振动形式，对桥梁的安全性和使用寿命有着重要影响。
因此，对大跨度斜拉桥的颤抖振响应进行深入分析，对于优化桥梁设计、确保桥梁安全具有重要的理论价值和实际意义。
在颤抖振分析中，首先要考虑的是桥梁结构的动力学特性。
大跨度斜拉桥由于其特殊的结构形式，其动力学特性相较于传统桥梁更为复杂。
在风的作用下，桥梁的振动会受到多种因素的影响，包括桥梁自身的结构参数、风的特性以及桥梁与风的相互作用等。
因此，在进行颤抖振分析时，需要综合考虑这些因素，建立准确的动力学模型。
要关注颤抖振的响应特性。
大跨度铁路钢桁梁柔性拱桥非线性稳定性研究
钢桁梁柔性拱桥外形优美、结构受力明确，既 能充分发挥连续钢桁梁超高的承载能力，又具备拱 桥超强的跨越能力，近几十年来我国在长江、黄河上 建造了数座此类型桥梁。钢桁梁柔性拱桥的拱肋和 钢桁梁部分杆件以受压为主，受压的细长杆件和拱 肋在较大压力作用下易发生失稳现象。随着钢桁梁 柔性拱桥 跨 度 的 日 益 增 大，结 构 的 稳 定 问 题 更 加 凸显［1－2］。
ＲESEAＲCH ON NONLINEAＲ STABILITY OF LONG-SPAN ＲAILWAY STEEL TＲUSS FLEXIBLE AＲCH BＲIDGE
WANG Qing1 CHENG Chuyun2
（ 1．Jiangsu Yanning Engineering Consulting Co． Ltd，Nanjing 210017，China； 2． Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031，China）
目前国内外一些学者针对结构的稳定性做了大 量研究工作。初期，桥梁设计师通过分析桥梁结构 的第一类稳定问题确定其稳定性，但是桥梁在建造 过程中不可避免会存在一定的初始缺陷，所以理想
Steel Construction. 2019 （ 1） ，Vol. 34，No. 241
王 青，等： 大跨度铁路钢桁梁柔性拱桥非线性稳定性研究
大跨度铁路钢桁梁柔性拱桥非线性稳定性研究
王 青1 程楚云2
（ 1．江苏燕宁工程咨询有限公司，南京 210017； 2．西南交通大学，成都 610031）
摘 要： 为了探究大跨度铁路钢桁梁柔性拱桥在施工和运营过程中结构非线性稳定性的变化和影响因素，以某双 主跨 2×360 m 钢桁梁拱桥为研究对象，分别采用有限元软件 MIDAS 和 ANSYS 计算大桥施工和运营阶段稳定安全 系数并获取结构的失稳形态。分析了几何和材料非线性因素对结构稳定性的影响，并探讨了初始缺陷和横向风荷 载与结构非线性稳定的关系。研究表明： 桥梁 ANSYS 模型和 MIDAS 模型的线弹性稳定分析结果基本一致，安全系 数较高，且运营阶段结构的失稳形式均为拱肋整体面外失稳； 结构非线性稳定性受材料非线性影响显著，而受几何 非线性影响较小； 通过一致缺陷模态法在结构上施加初始缺陷对结构非线性稳定影响较大，而截面几何偏位法影 响较小； 运营阶段桥梁在正常风荷载下能较好地保持稳定性。 关键词： 铁路桥梁； 大跨度钢桁梁柔性拱桥； 非线性稳定性； 数值计算； 初始缺陷； 安全系数 DOI： 10. 13206 / j．gjg201901006
跨水库大跨度中承式钢箱拱桥稳定性分析——以新滩溪特大桥为例
工程前沿15工程技术研究 第7卷 总第114期 2022年5月005 .DOI:10.19537/ki.2096-2789.2022.10.作者简介： 陈钰，男，本科，高级工程师，研究方向为公路桥隧工程质量安全管理。
摘要：新滩溪特大桥为跨径170 m 的中承式钢箱拱桥，拱肋采用单箱单室钢箱截面。
为了研究大跨度中承式钢箱拱桥的稳定特性，文章采用midas Civil 建立了该拱桥的三维有限元模型，分别研究了恒载和恒载+活载组合下拱桥关键部位的受力特性，并对其各关键部位的安全性及稳定性做了相应的评价。
通过数值计算研究，可进一步认识大跨度中承式钢箱拱桥的受力特征，所得结论可为同类型桥梁的设计提供参考。
关键词：钢箱拱桥；有限元；主梁受力；拱肋受力；吊杆受力；横撑受力Abstract: Xintanxi Bridge is a half-through steel box arch bridge with a span of 170 m. Its arch rib adopts a single-box single-chamber steel box section. In order to study the sta-bility characteristics of the long-span half-through steel box arch bridge, this paper uses midas Civil to establish a 3D fi-nite element model of the arch bridge. The stress character-istics of the key parts of the arch bridge under dead load and dead load + live load are studied, and the safety and stability of its key parts are evaluated accordingly. Through numeri-cal calculation, the stress characteristics of long-span half-through steel box arch bridge can be further understood, and the conclusions can provide references for the design of similar bridges.Key words: steel box arch bridges; finite element; main gird-er stress; arch rib stress; suspender stress; transverse brace stress 分类号：U448.22；U441拱桥不仅具有独特的结构特点和造型魅力，而且具有跨越能力强、使用寿命长等优点[1]，如1 400多年前建成的赵州桥，是世界范围内现存最早、最完整的巨型石拱桥[2]。
92m跨倒三角钢管拱桁架的稳定分析
92m跨倒三角钢管拱桁架的稳定分析摘要：本文以单榀92m跨的倒三角钢管拱桁架为研究对象，用ANSYS分析程序研究其稳定性，在计算中考虑了结构的几何缺陷、材料的弹塑性、荷载的作用方式及结构的大变形等因素对钢管拱桁架的稳定性的影响。
通过计算与分析得出，几何非线性对钢管拱桁架的稳定性影响不大，而材料非线性对于钢管拱桁架的失稳承载力极为重要；与全跨竖向荷载相比，施加半跨竖向荷载时，结构的临界荷载较小。
因此，对于大跨度钢管拱桁架的稳定性分析，不仅要考虑几何非线性与材料非线性，同时应考虑多种荷载作用方式。
关键词：结构工程；钢管拱桁架；非线性稳定；弹塑性一﹑前言三心圆钢管拱桁架因其造型美观、施工方便、用钢量省且能覆盖较大空间，被广泛应用于各种物流中心、体育馆、飞机场等场所，是目前工程中常用的结构形式。
但其稳定性越来越受到广泛的关注。
本文以某农产品物流中心水果批发市场92m倒三角钢管拱桁架为对象，采用ANSYS程序对该结构进行了非线性全过程跟踪分析，得到了该网壳屈曲的特点、规律和极限承载力，并考虑了载荷作用方式及结构的几何缺陷等因素对网壳稳定性的影响。
二、模型设计参数：该结构采用三心圆倒三角钢管拱桁架结构形式。
结构总跨度92m，长度96m，矢高15m，桁架厚度3m,节间距离3m。
在网壳的环向采用了3个不同的曲率半径，使网壳的中部形状较扁平，而两端形成较大的工作空间，不仅便于农产品的储存和输送，而且也对减小结构的推力有利。
采用Q235钢，其弹性模量E=2.06E11 N/m2，泊松比μ=0.3。
两端采用固定铰约束，每隔3段施加平面外约束模拟次桁架。
单榀模型中有100个节点，322根杆单元。
标准榀拱桁架布置间距9.3m，结构布置图如图1所示。
本文采用理想铰接的模型，采用具有三个自由度的单元link8，同时在每个节点上增加mass21单元，用于模拟焊接空心球的重量。
结构拟建在太原地区，根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2006年版）,太原地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第二组。
大跨度钢拱桥在地震作用下稳定性分析
ｌ 前 言
在地震作用 Ｆ的稳定性 。在建立模 型之前先用桥梁博士 的设 计软件按承载能力极 限状态设计桥梁截面尺寸 。计算 中采用 的荷载参数为：（ ）地震作用：该结构的抗 震设防烈度 为７ １ 度
（ ． ５ ） ，场 地 类 别 为 Ｉ Ｉ ，地 震 分 组 为 第 一 组 ，地 震 影 ０１ｇ Ｉ类
Ａｂｓ ａ ｔＴｈ ｙ ａ ｉ ｔｂ ｌｙ ｏ ｔｅ ｒｈ ｂ ｉｇ ｓ ｔｅ ｆｏ ｔ ｒ ｏ ｈ ｕ ｒ ｎ ｒｄ ｅ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ｓｕ ｙＴｈ ｉ ｉ ｔ ｃ ： ｅ ｄ ｎ ｍ ｃ ｓａ ｉｔ ｆａ ｓｅ ｌａ ｃ ｒｄ ｅｉ ｈ ｒ ｎ ｉ ｆｔ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔｂ ｉｇ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｔ ｄ ． ｅ ｆｎｔ ｒ ｉ ｅ ｅ ｅｅ ｅ ｔｄ ｎ ｍ ｉ ｎ ｌｓｓｐ ｏ ｒ ｍｍｉ ｇ ＡＮ Ｓ ｓ ｕ ｅ ｏ ａ ａｙ ｅ ｔ ｅ ｄ ｎａ ｉ ｔｂｌ ｙ ｏ ｔｅ ｒｈ ｂ ｉ ｇ ．Ｔｈ ｌｍ ｎ ｙ ａ ｃ ａ ａｙ ｉ ｒ ｇ ａ ｎ ＹＳ ｗａ ｓ ｄ ｔ ｎ ｌｚ ｈ ｙ ｍ ｃ ｓａ ｉｔ ｆａ ｓｅ ｌａ ｃ ｒｄ ｅ ｉ ｅ
次 ，用Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 软件计算 出结构发生 的最大位移 ，当地震
加速度峰值增加到某一特殊值时 ，结构仍处于稳定状态 ，
但若再有一个小幅度增加时，此时计算出结构的位移突然
增加很多 ，整个结构也处于不稳定状态，这一特 征值的所
对应 的加速度 峰值 大小 即为结 构在地 震作 用下 的临界荷
响 系 数 ｍ ￣ ．６ ｓ ＝０ １ ，特 征 周 期 为Ｔ ＝０ ４ ｓ 阻 尼 比 为 ‘ ＝ ｇ ．５，
拱桥 是个 极 富美 感 、造 型新 颖 的桥 型 ，在 我 国有 着 悠
钢拱桁架平面内稳定性分析及研究
钢拱桁架平面内稳定性分析及研究刘运河【摘要】Choosing 90 m span steel arch truss as the study object,using SAP2000 researched its plane within stability,in research considering the influence of initial geometric imperfection and different load distribution situation to structure buckling bearing cap%选择90 m跨钢拱桁架为研究对象,采用SAP2000对其平面内稳定性进行研究,研究中考虑了初始几何缺陷,不同荷载分布情况对结构屈曲承载力和变形能力的影响,研究结果表明,初始几何缺陷对拱桁架稳定影响较为明显。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)023【总页数】3页(P61-63)【关键词】钢拱桁架;稳定性;非线性屈曲【作者】刘运河【作者单位】山西省建筑设计研究院,山西太原030013【正文语种】中文【中图分类】TU375.51 概述随着世界物质经济的不断发展，人类的生活水平得到了极大的改善，人们对健康也越来越重视，各地纷纷兴建大型体育场所供人们娱乐休闲，尤其是近几十年来，大跨空间结构的兴起，更是为大跨拱式体系提供了广阔的发展舞台，而拱桁架可以将外部荷载转换为杆件轴力，是一种较为合理的受力体系。
但是人们对其稳定性能研究理论还不是很成熟。
本文以单榀90 m钢拱桁架为研究对象，分析该结构特征屈曲及非线性稳定，找出其失稳模态，并考察初始几何缺陷对单榀结构和整体结构的敏感程度，得出了较有意义的研究成果，为拱桁架的安全设计提供了有益结论。
2 模型参数2.1 几何尺寸该拱桁架结构的截面形式采用倒三角形，三角形截面高2.5 m，宽 2.5 m，结构总跨度(上弦支座间距)90 m，矢跨比为0.4，标准榀拱桁架的布置间距为12.0 m，共9榀。
长跨度桥梁抗风稳定性研究
长跨度桥梁抗风稳定性研究随着交通运输的不断发展，大桥不断涌现，在桥梁设计中，稳定性是一个非常重要的问题。
在大桥的设计中，抗风稳定性是一个非常重要的考虑因素。
目前研究的结果表明，抗风稳定性是长跨度桥梁的一个很大的设计难点。
I. 长跨度桥梁抗风稳定性的研究意义在自然灾害中，风灾是非常常见的一种。
长跨度桥梁的抗风稳定性是一个非常重要的问题，主要是因为长跨度桥梁的自重和设计标准的限制所致。
如果设计的不当，桥梁发生塌陷，将会对交通运输造成很大的影响，同时还会对人们的生活带来威胁。
II. 长跨度桥梁抗风稳定性的研究现状1. 抗风稳定性的概念抗风稳定性是指在外来风力的作用下，桥梁的结构稳定性的能力。
2. 抗风稳定性的分类（1）局部稳定性：局部稳定性指纵向稳定性。
在风力作用下，桥面板的挠度可能会非常大，这时桥面板的受弯承受力变大，可能会导致桥梁出现纵向稳定性问题。
（2）横向稳定性：横向稳定性指桥梁横向稳定性的能力，主要是在横风下桥梁整体的稳定性。
3. 抗风稳定性的研究方法（1）数值模拟法数值模拟法是目前研究较为常见的方法之一，利用数值模拟软件对桥梁进行仿真分析，以得到桥梁在风力作用下的响应。
（2）风洞试验法风洞试验法是目前研究的另一个常见方法，通过控制风速和方向，控制模型的速度和运动状态，来模拟风力作用下的桥梁。
III. 长跨度桥梁抗风稳定性的影响因素1. 桥梁引起的风向和速度随高度变化问题在桥梁的设计中，桥梁高度是非常重要的一个因素。
随着桥梁的高度增加，风速也会随之增加，风向也会发生变化。
2. 桥梁过程中存在的气动现象在桥梁设计中，气动现象是非常普遍的现象。
桥梁的设计不仅需要考虑风力的作用，还需要考虑桥面板的空气阻力，这对于长跨度桥梁的稳定性来说，是非常重要的。
IV. 长跨度桥梁抗风稳定性的解决方案1. 整体横向稳定性设计针对整体横向稳定性问题，可以在桥梁的设计中采用附加结构、钢筋-混凝土结构等方式来增强桥梁的整体横向稳定性。
大跨度钢桁架拱桥施工技术研究
大跨度钢桁架拱桥施工技术研究【摘要】本文从钢拱桥结构的特点入手，介绍了适宜钢桁架拱桥的几种施工方法，并说明了几种施工方法在工程中的结合运用，总结了施工过程中的关键问题及其应采取措施，对大跨度钢桁架拱桥施工控制问题进行了分析，供同行参考。
【关键词】钢桁架拱桥；桥梁施工；施工技术；引言近年来，迫于我国经济的快速发展和城市立体景观发展的需要，修建跨江桥梁选用钢桁架拱桥被广泛应用，钢桁架拱桥跨越能力强、承压能力高和外形刚健稳固，大跨度的钢桁架拱桥必然随着我国交通建设的迅速发展而得到更快的发展。
一、钢拱桥结构的特点分析（一）经济性能良好能个节间杆件都能根据受力大小而灵活改变截面和钢种，大大降低了建设成本，并且加快了施工速度，使工期缩短，桁架结构和网架相比，省下了弦纵向杆件和网架的球节点。
杆件多为承受轴向力构件，能充分发挥材料的力学性能。
（二）可以单独安装，施工方便桁架拱桥的单根杆件相对较轻，不需要大型的起吊设备，施工迅速，便于施工高工作业。
同砖石，混凝土，木材相比，在受力相同情况下钢结构自重小，从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。
（三）建筑与结构的设计与功能一体化，使建筑更富有功能化在钢结构桁架桥中，桥型雄伟壮观，外形轮廓柔和，与周边景观易于协调搭配，能够体现现代工业化的风貌。
二、大跨度钢结构桁架桥的施工工艺施工方案的选择主要取决于结构形式。
在实际工程中，由于受结构设计特点、桥型布置、自然条件等因素制约，有时需要几种吊装方案结合操作。
以下是几种常用的施工方法。
（一）行走吊机架设法此种方法具有提升、变幅、回转、底盘调平、整机前移及锚固的功能。
起重机在钢桁拱上架梁时，上底盘能够随拱顶坡度变化保持水平状态，起吊安装时稳定性好，利于构件的准确定位和安装。
（二）浮吊架设法在河上或海上架设长大桥时，经常会使用到这一方法，在岸边将整孔桥梁组拼好，然后用浮吊将其吊起，并将浮吊拖曳航运至桥位，将梁在桥台、桥墩上架设就位。
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大跨度钢桁架拱桥二阶静风稳定性分析方法研究孙雪平;郑冰;胡杰【摘要】钢桁架拱桥以其优美的结构形式、较强的跨越能力成为城市中跨越大江大河应用最广的桥型之一,其施工中的稳定性问题也是桥梁设计者们关注的焦点之一.根据二阶静风稳定分析的基本理论,阐述了基于通用有限软件ANSYS的二阶静风稳定性的分析方法.并以一座主跨400 m的钢桁架拱桥为例,研究了该桥在施工过程中的二阶静风稳定性问题.分析结果表明:在拱肋合拢前、刚性系杆合拢前和成桥状态3种控制工况下100 a重现期的静风荷载作用时,该桥具有良好的抗风稳定性.通过参数分析得到:在合理范围内,施工荷载和扣索索力变化对结构抗风稳定性的影响有限,而吊杆非保向力对其影响显著.%Steel truss arch bridge with its beautiful structure and large spanning capacity become one of the most widely used type of city bridges across the rivers.however,its safety performance during construction also is the focus of attention for designers.According to the basic theory of the second order aerostatic stability analysis,it described the analysis method of second-order static wind stability based on the finite element software ANSYS.In this paper,with a 400 m main span steel truss arch bridge as background,study the aerostatic stability during construction.The results indicate:before the arch rib dosed,the rigid rod closed and optimum completion state,the safety and stability of the steel truss arch against the wind is fine when 100 years return period wind action.It obtained by parametric analysis within a reasonable range:the impact of construction loads and cable tension to thestructure wind resistant stability is limited,but the influence of non-directional loads of hanger rod is significant.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2017(042)005【总页数】6页(P337-342)【关键词】钢桁架拱桥;抗风稳定性;非线性屈曲分析;二阶稳定性;吊杆非保向力【作者】孙雪平;郑冰;胡杰【作者单位】武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430070;武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430070;武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】U448.22+4随着施工技术的发展和高强度材料的应用，桥梁朝着跨径不断增大的方向发展，而钢桁架拱桥由于其受力形式合理，经济美观，成为现代大跨径桥梁首选桥型之一。
随着钢桁架拱桥跨径的增大，致使其细长比加大，矢跨比提高，结构整体和局部刚度下降，导致此类结构对风荷载越发的敏感。
此外，在施工过程中，由于施工工艺的需要，结构的整体刚度和承载能力通常远小于设计水平，在侧向风的作用下，极可能突发灾难性的失稳破坏。
因此，对钢桁架拱桥施工中静风稳定性分析显得十分必要。
国内外学者对此问题也进行大量研究：在拱结构失稳破坏机理研究的基础上[1-3]，雷俊卿[4]通过有限元分析研究了重庆朝天门大桥的第一类抗风稳定性问题；靳国胜[5]研究了材料及几何双重非线性对钢桁架拱桥静风稳定性的影响，并得出几何非线性影响较小，材料非线性作用显著；戴公连等[6]在考虑恒载初始力影响下，引入刚度参数的概念判定结构失稳形式的方法对深圳市芙蓉大桥进行了空间稳定性分析；方明霁[7]借助于有限元软件对影响钢桁架拱桥极限承载能力进行了分析并得出几个关键影响参数；颜全胜[8]采用UL列式非线性杆系单元，编制计算程序SLCP，分析了大跨度拱桥施工过程中的稳定问题；孙海涛[9]采用有限元方法研究了大宁河大桥和朝天门大桥在恒载作用下的极限承载力，并揭示出其破坏机理；程进等[10]通过三种常用分析方法对中承式钢拱桥进行极限承载分析，并做了参数比较；Jin Cheng[11]对钢桁架抗风稳定在拱肋最大悬臂和加劲梁合拢前两种工况下加以模拟分析，得出不同工况下稳定性迥然不同。
本文在前人研究的基础上，采用ANSYS研究一座主跨400 m的钢桁架拱桥施工过程在三种不利施工工况下该桥的第二类静风稳定问题，并对施工荷载、吊索索力和吊杆非保向力加以参数分析比较，分析方法及研究结果在为此类桥型的设计、施工提供参考依据。
本文以一座为跨径布置为(100+400+100)m的钢桁架拱桥为例，对其施工过程中的二阶静风稳定性问题进行研究。
该桥主桁横向中心间距36 m。
拱肋下弦矢高90 m，拱顶处拱肋上下弦的桁高7 m，边墩处桁高11 m，节间长度12、14、16 m。
主拱肋拱轴线下弦为m=1.613 3次悬链线，边拱下弦为R=285 m圆曲线，上弦拱顶段采用R=300 m圆曲线，并以R=1 200 m反圆弧与桥面相接于E1节点。
其总体布置图，见图1。
目前，大跨度钢桁拱肋的架设主要采用缆索吊装法、悬臂拼装法、转体施工法和支架施工法，本桥采用悬臂拼装法，这种施工方法施工周期长，横向约束少，横向刚度小的特点使得不利于抵抗侧向风荷载。
该桥处于亚热带海洋性季风气候区，受海洋气候影响，一年四季均能产生海陆风，常年盛行东南风和东北风，平均风速在3.1 m/s，定时最大风速有超过40 m/s的记录，施工过程中抗风稳定性问题因而表现的尤为重要。
2.1 第二类稳定基本理论结构的失稳分为分支点失稳和极值点失稳两类[12]。
分支点失稳也即第一类稳定问题，当荷载达到临界荷载时，原来的稳定平衡状态可能发生改变而分支，出现了新的平衡形式，与原有平衡有着质的区别。
第一类稳定问题分析方法简单，理论前提是材料始终处于弹性阶段，结构变形处于小挠度范围内，仅适用于理想结构，ANSYS分析中对应特征值屈曲分析。
实际工程中，结构失稳一般表现为第二类稳定，即极值点失稳。
第二类稳定分析等同于同时考虑几何非线性和材料非线性的极限承载力分析。
几何非线性是指结构刚度除与材料及初始构形有关外，还随着外荷载增大，受变形和应力的影响而不断呈非线性变化；材料也受应力—应变非线性关系约束，表现为非线性。
由于大跨径钢桁架拱桥矢跨比较大，当外荷载较大时，结构将发生塑性坍塌，因此拱桥失稳基本上为极值点失稳，第二类稳定分析的工程意义更为重大。
拱桥施工中，由于桥跨体系不断变换，因此对拱桥对其整个施工过程和成桥状态进行稳定性分析是十分有必要的。
第二类稳定分析结果以稳定系数的形式表达，定义为结构开始失稳时分析荷载的施加倍数λ：P=Pd+λPc式中：P为结构承受总荷载；Pd为此阶段施工前已作用于结构的外荷载，包括恒载和施工荷载；Pc为本施工阶段作用于结构的主要外力荷载，本文为100 a重现期的静风荷载。
2.2 有限元模型该桥施工阶段的稳定性分析采用有限元分析程序 ANSYS 进行分析，同时考虑结构几何、材料双重非线性作用的影响。
在有限元求解过程中打开大变形效应，在每步迭代计算中有限元程序通过更新节点位移和单元内力的方式来考虑几何非线性的作用。
为实现材料非线性，钢材采用双线性随动强化 (BKIN)的理想弹塑性材料，屈服准则采用Von Mises准则。
主拱肋(包括上下弦杆、腹杆、X横联、上下平联)、桥面系纵梁、桥面系横梁均采用3节点的BEAM189单元模拟；吊杆、系杆、扣索及后锚索采用LINK10 单元进行模拟，仅轴向受拉；桥面板采用SHELL93单元。
扣塔立柱为钢管，故采用PIPLE16单元模拟，通过耦合单元节点自由度的方式来模拟扣塔与桁架单元间的铰接，计算模型如图2所示，单元数总计12 744，节点数总计19 310。
主桥钢结构除部分弦杆和腹杆采用Q420qD钢材外其余钢材均采用Q345qD；桥面板采用C60的混凝土；吊杆为强度等级为1 670 MPa的φ7成品高强钢丝；柔性系杆采用强度等级为1 860 MPa的φ15.24钢绞线。
扣塔除钢管立柱采用Q345qD的钢材外，其余剪力撑均采用Q235B；扣索采用φ15.24低松弛钢绞线，边跨拉索单桁均由4组37φ15.2 4钢绞线组成，中跨拉索单桁由4组37φ15.24(2#扣索)和3组37φ15.24(1#扣索)钢绞线组成。
3.1 计算静风荷载根据《公路桥梁抗风设计规范》(JTG-T D60-01-2004)[13]提供的横向静阵风荷载计算方法，本桥施工阶段计算时风速重现期系数取为 1.0，采用百年一遇基本风速38.4 m/s进行计算，可得作用拱肋上的横向静阵风荷载为10.31 kN/m，作用桥面系上的横向静阵风荷载为3.78 kN/m。
3.2 稳定分析工况结合该桥的自身特点，施工方法采用拱上吊机悬臂拼装法施工，施工过程为：边、主墩的施工→前10节间主拱及桥面系安装→安装塔吊，主拱安装至16#节间，同步安装扣塔系统→拆除塔吊，挂设1#扣索，完成初张拉，解除上层风缆→安装中跨桁拱至20#节间，挂设2#扣索，完成初张拉，边跨压重→继续安装主拱，北主跨至23#节间，南主跨至22#节间，两岸架梁吊机锚固于21#节间，准备中跨合拢→安装桥面系，准备刚性系杆合拢→拆除压重及扣塔系统。
根据施工方案，施工过程中考虑结构体系转变前，迎风面较大，抵抗侧向风荷载最不利及成桥状态三个控制工况，工况1：拱肋中跨合拢；工况2：刚性系杆合拢；工况3：成桥状态。
4.1 一阶稳定性分析此时不考虑材料及几何双重非线性，求解结构的临界屈曲荷载值，虽然一阶稳定所得到的结果偏安全，但对后续计算二阶稳定系数的风荷载上限具有参考意义。