四主梁式架桥机作为大跨度桥梁建设的核心装备，在服役周期内可能遭遇台风、地震等极端载荷作用。这类载荷具有峰值高、作用瞬时、载荷分布不均的特点，易使架桥机结构从弹性阶段进入塑性阶段，引发材料非线性、几何非线性及接触非线性等复杂响应，严重时导致主梁屈曲、支腿失稳甚至整机坍塌。传统结构分析多基于线性假设，难以精准捕捉极端载荷下的真实力学行为，可能低估结构损伤风险。因此，系统开展极端载荷下四主梁式架桥机的结构非线性响应分析，明确其响应规律与薄弱环节，对优化结构设计、制定应急防护策略具有重要工程意义。
台风载荷作用下，四主梁式架桥机的非线性响应主要源于风致耦合效应与结构大变形的协同作用。强侧风通过气流分离在主梁表面形成周期性涡旋，引发涡激振动，当振动频率与结构固有频率接近时，会产生共振现象，导致主梁出现大幅横向摆动与扭转变形，这种大变形使结构几何形态发生显著改变，进而引发内力重分布，形成几何非线性响应。同时，台风产生的瞬时强风载荷会使四主梁关键截面应力超过材料弹性极限，出现局部塑性屈服，表现为材料非线性；而支腿与基础、主梁与横联的连接部位在振动冲击下可能出现接触间隙与摩擦滑移，形成接触非线性。此外，四主梁的协同受力平衡被打破，重载侧主梁承受更大的风致推力与弯矩，横联结构需承担额外剪切力，进一步加剧局部应力集中。
地震载荷作用下，四主梁式架桥机的非线性响应呈现多维度耦合特征，核心源于地震波传递引发的基础振动与结构惯性力的叠加作用。地震波通过地基传递至支腿，使架桥机产生纵向与横向的复合振动，惯性力在四主梁间形成不均匀分布，导致主梁出现复杂的弯扭耦合变形。当地震强度较大时，主梁、支腿等关键构件的应力会突破弹性极限，产生塑性铰，材料进入屈服阶段，表现为明显的材料非线性；支腿与地基的相互作用会因土壤塑性变形出现支撑刚度弱化，形成基础-结构耦合非线性响应。尤为关键的是，地震引发的瞬时冲击会使四主梁连接节点出现螺栓松动、焊缝开裂等接触非线性现象，破坏结构整体协同性，加剧局部损伤演化。
极端载荷下的结构非线性响应受载荷特性、结构刚度分布及边界条件等多重因素调控。台风风速的提升会显著放大主梁涡激振动幅值，使非线性响应从轻微振动向塑性损伤快速过渡；地震波的频谱特性直接决定响应主频，近场地震的高速脉冲载荷更易引发结构剧烈非线性变形。结构层面，四主梁的截面形式、横联布置密度及支腿刚度对非线性响应影响显著，刚度突变区域往往成为非线性损伤的高发部位；基础支撑条件的差异则会改变载荷传递路径，影响非线性响应的分布范围。通过非线性响应分析，可精准识别主梁跨中、支腿根部、横联连接处等薄弱环节，明确不同极端载荷等级下的结构损伤演化路径。
开展四主梁式架桥机极端载荷下非线性响应分析，其核心价值在于为结构安全防护提供精准技术支撑。基于分析结果，可针对性优化结构设计，在薄弱环节采用高强度耐候钢、增设加劲肋，提升结构抗非线性变形能力；同时可制定差异化应急防护策略，如台风来临前将主梁收回至安全位置、地震高发区域强化支腿基础刚度。此外，分析获得的非线性响应数据可验证结构抗极端载荷设计的合理性，为同类装备的安全标准制定提供参考，有效提升四主梁式架桥机在极端环境下的生存能力与服役安全性。
