斜拉橋受力分析的案例
雙塔雙索面混合式疊合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)受力分析
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(jié)構(gòu)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(yùn)營階段的鋼主梁、邊跨混凝土梁、中跨混凝土橋面板、結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行了有限元力分析，計算結(jié)果均滿足設(shè)計要求，可為類似橋梁設(shè)計和施工提供理論依據(jù)和實踐參考。
關(guān)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(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，斜拉橋屬于最受歡迎的橋型之一，其滿足橋梁設(shè)計要求的結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力研究受到了廣泛關(guān)注[1,2]。斜拉橋是塔、拉索和鋼主梁三種基本結(jié)構(gòu)組成的纜索承重結(jié)構(gòu)體系，屬高次超靜定結(jié)構(gòu)[3]。鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)不僅充分發(fā)揮了鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)材料受力性能的優(yōu)勢，還有利于實現(xiàn)施工組織的工廠化和裝配化，提高工程質(zhì)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(tài)結(jié)構(gòu)受力的合理，往往需要提前進(jìn)行力學(xué)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(yùn)營階段主要受力性能進(jìn)行分析，研究結(jié)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 多載荷情況下斜拉橋受力分析
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(shù)
橋梁整體長度為540米，兩橋塔高度為47m，每側(cè)由17條拉索承受拉力。
3. 材料參數(shù)
拉索材料參數(shù)
橋面鋼筋材料參數(shù)
橋塔材料參數(shù)
橋面材料參數(shù)
4. 運(yùn)算結(jié)果
塑性應(yīng)變
位移
應(yīng)力
5. 設(shè)備與計算情況
設(shè)備：i7-11800H
核心數(shù)量：
計算時間：24分鐘
多載荷情況下斜拉橋受力分析
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(shù)
橋梁整體長度為540米，兩橋塔高度為47m，每側(cè)由17條拉索承受拉力。
3. 材料參數(shù)
拉索材料參數(shù)
橋面鋼筋材料參數(shù)
橋塔材料參數(shù)
橋面材料參數(shù)
4. 運(yùn)算結(jié)果
塑性應(yīng)變
位移
應(yīng)力
5. 設(shè)備與計算情況
設(shè)備：i7-11800H
核心數(shù)量：
計算時間：24分鐘
斜拉橋預(yù)應(yīng)力混凝土索塔錨固區(qū)受力分析案例
01 基本介紹
斜拉橋的索塔錨固區(qū)是將強(qiáng)大的拉索力轉(zhuǎn)化為索塔的關(guān)鍵構(gòu)件。
學(xué)習(xí)內(nèi)容：
1. 有預(yù)應(yīng)力的桿單元的使用，案例中是埋在混凝土中有預(yù)應(yīng)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(nèi)埋的剛束，索套筒。
03 關(guān)鍵步驟
預(yù)應(yīng)力鋼束單元單元建立，如下命令流
et,3,link8 !!!!!!!!! 預(yù)應(yīng)力鋼束單元
nas=1.40e-4 !!!!!!!!! 鋼束截面積
nt=0.0053 !!!!!!!!!初應(yīng)變以提供預(yù)應(yīng)力，
!!!!!!!!!!!!!!!！預(yù)應(yīng)力為F = 截面積*彈性模量*初始應(yīng)變
r,3,nas*16,nt !!!!!!!!!!定義截面積和初應(yīng)變實常數(shù)
混凝土中的剛束與混凝土的耦合關(guān)系建立。
主要是先選中鋼束節(jié)點，然后選中與鋼束節(jié)點最近的混凝土單元節(jié)點，通過CP命令進(jìn)行耦合。
04 主要結(jié)果
變形結(jié)果
應(yīng)力結(jié)果：可以看到應(yīng)力主要發(fā)生在錨墊板處和埋混凝土中的剛束處。
全文結(jié)束，感謝閱讀。
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【iSolver案例分享45】瑞士蘭德瓦瑟高架橋承壓受力分析
【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(fēng)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(xué)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(wǎng)格劃分
模型底部固定，兩側(cè)固定，上部施加100kPa的均布荷載
3. 結(jié)果對比
1) 應(yīng)力
米塞斯應(yīng)力
iSolver結(jié)果：
放大比例后的變形情況及應(yīng)力分布
Abaqus結(jié)果：
無放大比例的變形情況及應(yīng)力分布
2) 總應(yīng)變
iSolver結(jié)果：
Abaqus結(jié)果：
3) 位移
iSolver結(jié)果：
Abaqus結(jié)果：
4） 支座反力
iSolver結(jié)果：
Abaqus結(jié)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.
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