本文围绕跨度6m矢跨比0.1的单榀拱桁架拟动力试验进行试验模型设计和试验过程模拟分析。首先根据实验室条件和施工情况，确定了拟动力试验的模型结构，然后用有限元分析软件对该试验模型进行了数值分析，分析时考虑了结构的几何非线性效应和材料的非线性效应。通过对该结构进行模态分析、静力分析以及时程分析，得到了该结构的模态结果、稳定性结果和三种波下的节点响应、单元应力响应和杆件轴力响应等结果，找到了不同地震波下的临界破坏加速度峰值，并预测了该结构大概的破坏形态和破坏类型，为试验的顺利进行提供计算比照。本文主要工作如下：　　 一、试验模型的设计　　 拱桁架结构的截面采用倒三角形，三角形截面底边长0.3m，高0.3m，拱桁架跨度(上弦支座间距)6m，矢高0.6m，上弦沿全长12等份，下弦沿全长11份，单榀钢管拱桁架关于跨中对称，并在1/4跨、2/4跨、3/4跨处施加侧向约束，防止侧向失稳。上弦杆件选用焊管φ75.5X3.5，下弦杆件选用焊管φ88.5X3.75，腹杆和上弦斜撑杆选用焊管φ60X3.25，材质Q235。　　 二、试验过程模拟分析　　 1.对结构进行动力模态分析，求出结构的自振频率和对应振型。　　 2.对结构进行特征值屈曲分析，求出结构的屈曲因子和屈曲模态。　　 3.对结构进行非线性屈曲分析，求出结构的屈曲临界荷载，画出荷载-位移曲线。　　 4.为了使拟动力试验能够顺利进行，找到不同地震波下的破坏临界加速度峰值是至关重要的。本文将对所研究的拱桁架进行不同地震波不同加速度峰值的时程分析，进而对控制节点的位移变化和控制单元的应力变化进行细致研究，求出相应的响应，并画出其位移时程曲线和应力时程曲线。　　 通过本文的研究分析，得到如下的结论和成果：　　 1、确定了拟动力试验的模型、拟动力试验的加载装置方案、试验装置布置方案和试验测点布置方案。　　 2、通过非线性屈曲分析，得到了该模型的屈曲临界破坏荷载为89000N。　　 3、通过对试验模型进行三种地震波作用下的动力时程分析，得出EL波作用下的动力响应最大，确定了拟动力试验将采用EL波。不同加速度峰值下结构经历的阶段是不同的，大致可分为三类：　　 (1)当地震加速度峰值为40000gal时，拱桁架控制节点20的负向位移为4.95mm，同时结构控制单元38的压应力为206.43MPa，拱桁架结构在该加速度峰值下将只经历弹性阶段。　　 (2)当地震加速度峰值为50000gal-100000 gal时，拱桁架控制节点20的负向位移最大为44.36mm，同时结构控制单元38的最大压应力为364.06MPa，拱桁架结构在该加速度峰值下将经历弹性阶段-塑性阶段。　　 (3)当地震加速度峰值为110000gal时，拱桁架控制节点20的负向位移为99.80mm，同时结构控制单元38的压应力为375MPa，拱桁架结构在该加速度峰值下将经历弹性阶段-塑性阶段-屈曲破坏阶段。　　 三、本文数值分析及试验目的　　 本文对模型结构进行稳定性、静力和时程分析,目的就是得到跨度6m矢跨比0.1钢管拱桁架在不同地震不同加速度峰值下，破坏类型、破坏临界加速度峰值以及破坏形态，为拟动力试验的顺利进行提供可参照的有用的结论。