广东建材2023年第8期0引言系杆拱桥克服了传统拱桥对地基的水平推力效应，继承了拱桥造型美观的优点，在城市桥梁中得到了广泛应用。吊杆作为系杆拱桥的重要受力构件，其受力性能对拱桥的安全与稳定非常关键；同时，吊杆直接暴露于外界环境很容易受到侵蚀而引起力学性能显著退化，在交通荷载往复作用下疲劳安全问题显著，因此吊杆一直是系杆拱桥最受关注的易损构件。近年来，发生了多起因为吊杆断裂导致拱桥桥面坍塌甚至结构垮塌的事件[1-2]：2011年4月，主跨150m的新疆库尔勒孔雀河大桥中跨一根吊杆断裂引起10m长12m宽的桥面塌陷，图1(a)；2011年7月，主跨100m的福建武夷山公馆大桥因吊杆锈蚀断裂引起单跨桥面全部垮塌，图1(b)；2012年12月，主跨160m的四川攀枝花金沙江大桥因一根吊杆脱落导致桥面坍塌，图1(c)；2019年10月1日，主桥140m的南方澳大桥在一辆油罐车行驶过程中突发单根吊杆断裂引起全桥连续性垮塌，图1(d)。这些事故的本质是对大跨度拱桥的体系安全性把握不足，对吊杆断裂而引发结构连续性破坏的体系强健性研究欠缺。尽管大跨度拱桥体系作为一种高次超静定体系，单根吊杆的断裂可能不直接引起桥梁垮塌，但突发性吊杆断裂引起的结构振动以及由此产生的应力重分布，会导致邻近吊杆失效而产生连续性破坏，这属于体系强健性范畴。针对越来越严峻的吊杆断裂问题，大量学者投入探索此类垮塌事件的力学机理：王兆铭等以某三跨异形组合拱桥分析了单根吊杆断裂对邻近吊杆、主梁和拱肋的响应，指出该突发性单根吊杆断裂的影响可控结构安全性可以保证，这主要是该异形拱桥的体系冗余性较高[3]；朱劲松和邑强分析了单根吊杆断裂对坦拱钢桥的影响，结果表明单根吊杆失效引起的主梁位移放大系数达到1.6～2.2，且短吊杆断裂的影响尤为突出[4]；陈宝春等则分析了不同桥面体系下的钢管混凝土拱桥在单根吊杆断裂情况下的失效行为，并给出了强健性设计方法以提高体系安全储备[5]。这些研究分析了拱桥因单根吊杆断裂引起的结构响应行为和体系大跨径系杆提篮拱桥单根吊杆断裂下结构动力响应周祖年(广州大学土木工程学院)【摘要】吊杆作为系杆拱桥的重要受力构件，其易损性备受关注。当前吊杆断裂事件层出不穷，对断裂下的拱桥动力响应研究愈发重要。本文以一座大跨度提篮系杆拱桥为工程案例，建立有限元模型并通过生死单元法进行断索动力响应分析，展现剩余结构受力演变过程，并对相邻吊杆安全性进行评估，最后对拱桥在吊杆断裂状态下的构件位移进行讨论。结...
