SimSolid模型

                鋼筋混凝土承臺計算

首次試用SimSolid，由于是英文版且第一次適用，花了一些時間入門。本著學習的目的完成本模型。

1. 模型概況

   本模型為公路橋梁，跨徑為60+110+60m連續剛構，墩高58m、69m，橋寬12m，橋面組成為2m人行道（含欄桿及內護欄）+8m行車道+2m人行道（含欄桿及內護欄）。設計荷載為公路-Ⅰ級。示意如下圖：

    

    

    

                                圖1.1 橋型布置示意圖

    

                                圖1.2 橋梁橫斷面

    

    

                                圖1.3 橋墩承臺示意圖

   承臺受力較大且為短、深梁，現行規范的公式具有較大的筋近似性，因此有必要用實體單元進行校正。本計算主要是計算橋墩的承臺的應力分布情況、以間接判斷混凝土承臺開裂情況。

   承臺寬13.6m，長15.6m，厚4m，其下設置6根直徑D=2.2m嵌巖樁。承臺底面主筋縱橫向均為HRB400級d=32mm鋼筋，間距均為15cm。先在CAD總建立承臺三維立體模型，輸出為sat導入SimSolid下圖：

    

                         圖1.4  SimSolid 模型

    

   材料：樁基采用C30混凝土；承臺采用C40混凝土；橋墩采用C50混凝土。鋼筋為HRB400級鋼筋。

   經計算加載在承臺頂面橋墩上的內力為：軸力N=- 1.12004E+08N；彎矩My=2.52496E+07N·m；彎矩Mz=1.47472E+07N·m。作為遠端力加載在橋墩上。并計入重力。

   約束情況：承臺與橋墩、樁基程序自動連接。樁底固結。

    

2. 計算結果

   得到計算結果后先看看樁底反力：

    

                           圖1.5 樁底反力（單位：N）

   樁底最大反力為3.9629e7N=39629kN=3963t，與其他程序計算的樁底反力基本接近。

   由于為混凝土結構，主要關心混凝土關鍵部位：底面拉應力情況，僅列出該應力如下：

    

                        圖1.6  承臺底面橫橋向（Y方向）拉應力（單位：MPa）

   從上圖可知承臺底面橫橋向（Y方向）拉應力為3.93MPa，壓應力為1.96 Mpa。

   

                         圖1.7 承臺底面橫橋向（Y方向）拉應力（單位：MPa）

   從上圖可知承臺底面橫橋向（Y方向）關心區域的拉應力為2.8～3.9MPa。超過C40 混凝土標準值2.65Mpa較多，混凝土承臺底面已經開裂。

    

                         圖1.8 鋼筋的等效應力圖（單位：MPa）

   從上圖可知鋼筋的等效應力最大值為22.6MPa。

    

    
   

   總體感覺：SimSolid計算速度更快，將自適應次數調整到8后計算精度較為滿意。

    

                                                                                                                     初學者：伍霄

                                                                                                                        電話：1307858214

3. 承臺實體模型（厚4m,換算為鋼帶）.rar

                                                                                                                                                     2019年1月25日