斜拉橋受力分析
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-24
斜拉橋受力分析的實例教程
摘 要：以某雙塔雙索面混合式疊合梁斜拉橋為工程背景，簡要介紹了橋梁結構形式，并利用有限元軟件建立了全橋施工仿真分析模型，分別對施工階段和運營階段的鋼主梁、邊跨混凝土梁、中跨混凝土橋面板、結構剛度進行了有限元力分析，計算結果均滿足設計要求，可為類似橋梁設計和施工提供理論依據和實踐參考。
關鍵詞：斜拉橋;疊合梁;雙索面;仿真分析;
0 引言
隨著大跨度橋梁結構的不斷發展，斜拉橋屬于最受歡迎的橋型之一，其滿足橋梁設計要求的結構體系的內力研究受到了廣泛關注[1,2]。斜拉橋是塔、拉索和鋼主梁三種基本結構組成的纜索承重結構體系，屬高次超靜定結構[3]。鋼-混凝土組合結構不僅充分發揮了鋼結構、混凝土結構材料受力性能的優勢，還有利于實現施工組織的工廠化和裝配化，提高工程質量和施工效率[4]，在實際工程中，為確保施工期間及成橋狀態結構受力的合理，往往需要提前進行力學性能分析。本文以某雙塔雙所面大跨度疊合梁斜拉橋為例，采用Midas Civil軟件建立有限元模型，對其施工階段和運營階段主要受力性能進行分析，研究結果可為同類橋梁提供借鑒。
1 工程概況
橋梁全長617m，橋梁中心樁號K203+476，該橋為（54+71+360+71+54)m五跨雙塔雙索面混合式疊合梁斜拉橋，無引橋；斜拉索扇形布置，梁上索距中跨為12m，邊跨8m，塔上索距2.5～3.5m。橋面全寬為28.0m，路線中心線處梁高3.16m，邊主梁中心線處梁高2.9m。邊跨主梁采用混凝土邊主梁形式，斷面全寬28.0m，主梁橫向索中心距26m，截面端面高2.88m，中心高3.16m。本橋采用“H”形主塔，主塔塔身由上塔柱、中塔柱、下塔柱、上橫梁、下橫梁等組成。
展開 工程背景
斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁。其中橋塔承受壓力，拉索承受拉力，梁承受彎矩。
2.模型參數
橋梁整體長度為540米，兩橋塔高度為47m，每側由17條拉索承受拉力。
3. 材料參數
拉索材料參數
橋面鋼筋材料參數
橋塔材料參數
橋面材料參數
4. 運算結果
塑性應變
位移
應力
5. 設備與計算情況
設備：i7-11800H
核心數量：
計算時間：24分鐘
工程背景
斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁。其中橋塔承受壓力，拉索承受拉力，梁承受彎矩。
2.模型參數
橋梁整體長度為540米，兩橋塔高度為47m，每側由17條拉索承受拉力。
3. 材料參數
拉索材料參數
橋面鋼筋材料參數
橋塔材料參數
橋面材料參數
4. 運算結果
塑性應變
位移
應力
5. 設備與計算情況
設備：i7-11800H
核心數量：
計算時間：24分鐘
01 基本介紹
斜拉橋的索塔錨固區是將強大的拉索力轉化為索塔的關鍵構件。
學習內容：
1. 有預應力的桿單元的使用，案例中是埋在混凝土中有預應力的剛束。
2. 線單元與實體單元的耦合，案例中是剛束與混凝土的耦合
02 有限元模型建立
模型主要包括箱形的混凝土塔柱、斜拉索錨定板、內埋的剛束，索套筒。
03 關鍵步驟
預應力鋼束單元單元建立，如下命令流
et,3,link8 !!!!!!!!! 預應力鋼束單元
nas=1.40e-4 !!!!!!!!! 鋼束截面積
nt=0.0053 !!!!!!!!!初應變以提供預應力，
!!!!!!!!!!!!!!!！預應力為F = 截面積*彈性模量*初始應變
r,3,nas*16,nt !!!!!!!!!!定義截面積和初應變實常數
混凝土中的剛束與混凝土的耦合關系建立。
主要是先選中鋼束節點，然后選中與鋼束節點最近的混凝土單元節點，通過CP命令進行耦合。
04 主要結果
變形結果
應力結果：可以看到應力主要發生在錨墊板處和埋混凝土中的剛束處。
全文結束，感謝閱讀。
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展開 【iSolver案例分享45】瑞士蘭德瓦瑟高架橋承壓受力分析
1. 模型背景
瑞士蘭德瓦瑟高架橋風光絕美(見下圖)，整個橋身由砌筑整齊的巖石組成。模型將模擬該橋在均勻承壓時的力學性能。
蘭德瓦瑟高架橋(Landwasser Viaduct)
該模型為3維模型，材料的楊氏模量為13Gpa,泊松比為0.28。模擬的橋高55m,橋長135m,橋面寬為2m。橋一共模擬了5跨。
2. 建模
模型的網格劃分
模型底部固定，兩側固定，上部施加100kPa的均布荷載
3. 結果對比
1) 應力
米塞斯應力
iSolver結果：
放大比例后的變形情況及應力分布
Abaqus結果：
無放大比例的變形情況及應力分布
2) 總應變
iSolver結果：
Abaqus結果：
3) 位移
iSolver結果：
Abaqus結果：
4） 支座反力
iSolver結果：
Abaqus結果：
4. iSolver免費下載
iSolver為免費軟件，且無license限制，最新版免費下載地址如下：
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/337351
5.
展開 
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文章來源：價值工程
【iSolver案例分享45】瑞士蘭德瓦瑟高架橋承壓受力分析
1. 模型背景
瑞士蘭德瓦瑟高架橋風光絕美(見下圖)，整個橋身由砌筑整齊的巖石組成。模型將模擬該橋在均勻承壓時的力學性能。
蘭德瓦瑟高架橋(Landwasser Viaduct)
該模型為3維模型，材料的楊氏模量為13Gpa,泊松比為0.28。模擬的橋高55m,橋長135m,
1. 工程背景
斜拉橋又稱斜張橋，是將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的一種橋梁。其中橋塔承受壓力，拉索承受拉力，梁承受彎矩。
2.模型參數
橋梁整體長度為540米，兩橋塔高度為47m，每側由17條拉索承受拉力。
3. 材料參數
拉索材料參數
橋面鋼筋材料參數
橋塔材料參數
橋面材料參數
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2.模型參數
橋梁整體長度為540米，兩橋塔高度為47m，每側由17條拉索承受拉力。
3. 材料參數
拉索材料參數
橋面鋼筋材料參數
橋塔材料參數
橋面材料參數
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01 基本介紹
斜拉橋的索塔錨固區是將強大的拉索力轉化為索塔的關鍵構件。
學習內容：
1. 有預應力的桿單元的使用，案例中是埋在混凝土中有預應力的剛束。
2. 線單元與實體單元的耦合，案例中是剛束與混凝土的耦合
02 有限元模型建立
模型主要包括箱形的混凝土塔柱
