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登錄疊合梁斜拉橋整體靜力動力分析
關注創建者:平林新月 創建時間:2017-01-06
疊合梁斜拉橋整體靜力動力分析的視頻教程
獨塔單索面預應力斜拉橋爆破拆除倒塌數值模擬
借助動力學有限元程序LS-DYNA模擬斜拉橋整體模型的失穩倒塌運動過程,重點分析了主塔、主梁、斜拉索三種基本構件的動力響應特征。附件包含:有限元建模APDL文件和計算K文件。
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疊合梁斜拉橋整體靜力動力分析的實例教程
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。
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3.動力松弛方式加載
3.1建立梁連接
在螺栓添加之間建立一個梁連接,設置好對應的接觸面,梁連接的好處是僅僅考慮質量慣性,沒有自身的彎曲,預緊力中載荷加載和靜力學相同,為切斷圓柱方式.
3.2加載動力松弛
在設置中可以添加dynamic relaxation,并且添加bolt pretension,設置如下所示,其中動力松弛中的方法設置為implicit隱式算法,螺栓預緊力中添加螺栓載荷
若模型包含流體單元、無限元、阻尼器、厚殼、厚梁、材料阻尼及自適應網格等,該方法不被使用。
工程適用性強:支持梁單元、桁架單元、殼單元等常用單元類型,能夠覆蓋土木工程常見結構體系分析。
1.3. 建模背景
本文選取一座跨徑布置為100+220+100 m的斜拉橋作為研究對象(測試用,參數選取實際可以進行調整)。主梁采用連續梁結構,索塔為鋼筋混凝土門式塔,斜拉索以空間對稱布置方式連接主梁與塔柱。
2.負責各類結構有限元單元(如梁、殼、實體等)及相關有限元算法的開發與維護
3.實現結構靜力、動力、非線性分析相關模塊的數值算法
4.根據產品需求,獨立完成模塊設計、功能實現與測試
5.撰寫設計文檔、開發手冊與測試用例,推動工程代碼質量提升
任職要求:
1.力學、航空航天、數學、機械、化機、土木水利等相關專業,碩士及以上學歷
2.具有3年及以上結構數值仿真軟件研發經驗
動力學(疲勞)
靜力學(疲勞)
動力學+靜力學(疲勞)
螺栓校核
顯示動力學
8
結果評價標準是否清晰
是
不是
關于產品結構及建模思路
233
問題 25:大體積混凝土澆注過程中的熱問題………………………………… 245
問題 26:斜拉橋分析…………………………………………………………… 258
問題 27:受簡諧荷載和隨機振動荷載作用的梁……………………………… 273
問題 28:流場中非定常流體與結構的相互作用……………………………… 288
問題 29:用 ADINA-M 建模分析殼-殼交叉結構
在現實的高速鐵路橋梁軌道聯合仿真中,由于高速列車運行速度較快,如果采用傳統的線性車輛模型進行計算,其結果將很難滿足工程應用的要求。因此,對車輛模型進行簡化和精度控制是一種有效的解決方法。
在具體的應用中,可以采用多剛體車輛模型進行簡化。如果采用傳統的線性車輛模型進行計算,其結果可能與實際情況存在較大偏差。因此,在進行高速鐵路橋梁軌道聯合仿真時,可以將車-橋-軌-車作為一個整體系統來考慮。
最終得出結論:達索軟件鋼結構模塊能以符合一般工程人員設計習慣的方式提高鋼橋的BIM設計效率,與傳統二維設計相比具有很大的優勢。
文章以某鐵路鋼箱-混凝土混合梁斜拉橋為例,從建模及應用兩個角度介紹了該橋的BIM實施過程。 從骨架、模板、實例化三個方面重點介紹了鋼箱梁的建模過程。
2.模型背景:
此案例為大型龍門吊的靜力學分析,分析對象為不規則三維實體結構。由于大型龍門吊為軸對稱結構,所以取其1/4結構進行分析并施加對稱約束。為保證最大限度將模型劃分為六面體網格以及四邊形網格,需要將模型進行適當切分再用二維網格映射為實體單元和將矩管等結構用殼單元進行離散兩種手段進行有限元模型建立。
從圖7看出,混凝土橋面板最大壓應力為-15.3MPa,未出現拉應力,滿足要求。
5 結論
以某雙塔雙索面混合式疊合梁斜拉橋為例,分別對施工階段和運營階段的鋼主梁、邊跨混凝土主梁、中跨混凝土橋面板、結構剛度進行了有限元力分析,結果表明各構件強度和整體剛度均滿足要求。