基于ANSYS特大跨度悬索桥施工及运营阶段的受力分析
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南京长江第四大桥主桥总体静力分析报告(施工图阶段)中交公路规划设计院有限公司二OO九年九月目录1.结构概述 (3)2.采用规范、计算依据及计算程序 (3)2.1.基本规范 (3)2.2.参考规范 (4)2.3.计算依据及计算程序 (4)2.4.补充说明 (4)3.结构分析参数 (4)3.1.材料特性 (4)3.1.1.混凝土 (4)3.1.2.钢材 (4)3.1.3.高强钢丝 (5)3.2.计算荷载 (5)3.2.1.恒载(D) (5)3.2.2.活载(L) (8)3.2.3.温度荷载(T) (9)3.2.4.风荷载(W、WL) (9)3.3.荷载组合 (12)3.4.主梁约束条件 (13)4.总体结构受力分析 (13)4.1.分析模型 (13)4.1.1.模型简介 (13)4.2.施工阶段主要分析结果 (14)4.2.1.1.空缆状态 (14)4.2.1.2.成桥状态 (14)4.3.运营阶段分析 (16)4.3.1.计算工况 (16)4.3.2.运营阶段总体分析结果 (16)4.3.2.1.组合一:D+L(8/6) (16)4.3.2.2.组合二:D+L(8/6)+T(+/-) (29)4.3.2.3.组合三:D+L(8/6)+WL(顺)+T(+/-) (42)4.3.2.4.组合四:D+W(顺)+T(+/-) (45)4.3.2.5.组合五:D+W(横)+T(+/-) (48)4.3.3.运营阶段总体计算结果小结 (54)4.3.3.1.内力和应力基本情况 (54)4.3.3.2.支座反力 (57)4.3.3.3.活载位移 (57)4.3.3.4.伸缩缝及限制位移影响参数计算 (57)附录一:空缆状态线形数据 (60)附录二:成桥状态线形数据 (75)附录三:主缆长度 (94)1.结构概述主桥为主跨1418米三跨吊钢箱梁悬索桥。
主缆三跨布置为576.2+1418+481.8=2476m;主梁跨径布置为410.2+1418+363.4=2191.6m;北边跨吊杆布置为13.8+24×15.6+22=410.2m,中跨吊杆布置为22.6+88×15.6+22.6=1418m,南边跨吊杆布置为22+21×15.6+13.8=363.4m。
基于ANSYS的悬索桥梁的静载和动载的分析基于ANSYS的悬索桥梁的静载和动载的分析摘要运⽤ANSYS软件进⾏悬索桥桥梁的静载和动⼒分析,本⽂中的有悬索桥限元模型结构形式⽐较复杂,桥的每⼀个部分都有不同的属性和作⽤,因此在有模型中,使⽤了三种单元类型对悬索桥的桥塔、纵梁、加劲桁架、缆索、桥⾯板进⾏建模。
它们分别是三维弹性梁单元(BEAM4)、三维杆单元(LINK10)、板壳单元(SHELL63)。
然后再模型的基础上在进⾏了只有重⼒的静载分析和简单的模态分析。
键词:ANSYS悬索桥静载分析模态分析AbstractBy using ANSYS software of suspension bridge static load and dynamic analysis, this paper, the suspension bridge limit yuan model structure form is more complicated, the bridge every part has a different attribute and function, so the model, the use of three kinds of unit type on the suspension bridge tower, girder, stiffening truss, cable, bridge deck model. They were three dimensional elastic beam element (BEAM4), the three dimensional bar unit (LINK10), plate and shell elements (SHELL63). Then on the basis of the model in the only gravity static load analysis and simple modal analysis.引⾔悬索桥也叫吊桥,是跨越能⼒最⼤的⼀种桥型。
基于ANSYS特大跨度悬索桥施工及运营阶段的受力分析徐安;何中刚;丁彧
【期刊名称】《森林工程》
【年(卷),期】2006(22)6
【摘要】借助大型有限元分析软件研究特大跨度悬索桥索的找形,根据施工前、施工阶段及运营阶段的受力特性,得到在每一阶段跨中节点的位移,为实际的悬索桥的施工提供了依据,也为大跨度悬索桥的后续受力分析,如移动荷载作用、风荷载作用以及地震力的作用提供了前提和保证.
【总页数】4页(P23-25,68)
【作者】徐安;何中刚;丁彧
【作者单位】天地科技股份有限公司唐山分公司,河北,唐山,063012;湖北人防建筑设计院,武汉,430000;天地科技股份有限公司唐山分公司,河北,唐山,063012
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.特大跨度桥梁施工及运营阶段智能健康监测与控制技术研究 [J], 强士中
2.基于大跨度三塔悬索桥主缆系统施工技术研究 [J], 王刚
3.基于ANSYS的主塔施工阶段净风受力分析 [J], 罗霞;颜全胜
4.基于ANSYS的特大桥钢箱梁顶推过程受力分析 [J], 杨龙涛
5.基于ANSYS开发的横向分段施工预应力混凝土斜箱梁受力分析程序 [J], 陈朝慰
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悬索桥的受力分析一、选题在前面的PreSentation 部分,我与张玉青同学合作完成了上海东海大桥的建模,在此次的实例分析中,我参考了《ANSYSfc木工程实例应用》中的悬索桥部分,并在建模的基础上对其进行受力分析和施工过程中跨中挠度变化情况的分析。
二、实例1•问题的描述材料性能悬索和吊杆:E=2.5e11, μ=0.1, P g=1e4梁:E=3.0e11, μ=0.1, P C=Ie4截面尺寸悬索:A=I吊杆:A=0.02梁:A=0.5, H=1, 1=1/24几何参数:桥长400m双索塔,自桥面算起塔高20m全桥模型成对称分布。
两塔之间跨度为200m,左右塔距岸边各100m悬索间距为10m初始条件:悬索和吊杆初应变为ε=1e-5。
边界条件:悬索两端铰支,大梁布置成简支结构。
以上都统一采用国际单位制。
2.悬索桥结构的建模把悬索体系的主要承重结构模拟为由铰链环组成的在节点上加荷载的悬挂索链。
这种模型不但能很好地表现实际节点索链的性质,还能表现由金属丝。
股或索组成的缆的性质,由于它不具有抗弯的能力,所以用LINK180单元模拟是非常好的,计算的精度和索长度的选取有很大的关系,同时要考虑索的应力变化问题。
当给索缆装配加劲梁时,由于加劲梁还只是外荷载,不参与结构受力,所以可以将缆索结构当成是受集中荷载的体系。
荷载按照实际的情况阶段施加。
当桥建成之后,可以将缆索和加劲梁当做一个整体来分析,在条件允许的情况下可以一次性施加活载在桥上来模拟其受力分析。
三、建模过程及分析过程1. 设置单元及材料参数定义单元类型定义材料属性实常数定义截面2. 建模生成区段模型主缆单元类型为1号,材料类型为1,截面实常数R1 ;悬索单元类型为1号,实常数为2,桥面主梁单元类型为2号,材料类型为2号,截面实常数为1。
定义局部坐标在X=100处生成局部坐标系,新的坐标系代号必须大于10 ,再将局部坐标系设为当前坐标系,以当前坐标系的YZ面为对称面,镜像生成另一区段模型。
时,要尽量提高灵敏度大的几个参数的精度,力求准确,这将获得较好的计算结果。
(3)本构模型的这些问题,类似于土压力、土坡稳定性分析、地基承载力等土力学的普遍问题,参数的影响或带来的误差比理论和方法要大得多。
参考文献:[1]陈斌,吉林,张旭晖.邓肯模型参数敏感性分析[J ].华北水利水电学院学报,2002,23(4):10-13.[2]Duncan,J .M.,Chang,C .Y .Nonlinear analysis of stress and strain ins oils [J ].S oilM echanics of Foundati on,1970:637-659.[3]梅传书,徐海峰,严驰.深基坑开挖的有限元模拟与实验研究[J ].水文地质工程地质,2002(5):8-11.[4]高福华.深基坑工程渗流与变形分析[D ].南京:河海大学硕士学位论文,2004.[5]何颐华,杨斌,金宝森等.双排护坡桩试验与计算研究[J ].建筑结构学报,1996,17(2):58-66.[6]蔡袁强,赵永倩,吴世明等.软土地基深基坑中双排桩式围护结构的有限元分析[J ].浙江大学学报,1997,31(4):442-447.收稿日期:2008-04-213江南大学荣氏基金项目。
赵金广,男,硕士研究生。
基于ANSYS 的悬索桥动载响应分析3赵金广 钱 怡 王文英(江南大学机械工程学院 江苏无锡 214122)摘 要 根据大跨度钢箱式悬索桥的特点,运用ANSYS 有限元软件提供的APDL 参数化语言,建立悬索桥的精确有限元模型,进而得到整桥模态,并与“脊骨梁”模型模态和实测模态进行比较;同时对精确模型进行模拟车辆动载荷响应分析。
动载响应分析的结果可为大跨度钢箱式悬索桥的抗震、抗风设计和车辆载荷响应分析提供参考。
关键词 钢箱式悬索桥 ANSYS 有限元 模态分析 响应分析 目前,我国已建成许多以斜拉桥和悬索桥为主的大跨桥梁,对大跨桥梁进行结构安全健康监测,确保安全运营,已成为工程界目前的研究热点[1]。
悬索桥得受力分析一、选题在前面得presentation部分,我与张玉青同学合作完成了上海东海大桥得建模,在此次得实例分析中,我参考了《ANSYS土木工程实例应用》中得悬索桥部分,并在建模得基础上对其进行受力分析与施工过程中跨中挠度变化情况得分析。
二、实例1.问题得描述●材料性能悬索与吊杆:E=2、5e11,μ=0、1,ρɡ=1e4梁:E=3、0e11,μ=0、1,ρɡ=1e4●截面尺寸悬索:A=1吊杆:A=0、02梁:A=0、5,H=1,I=1/24●几何参数:桥长400m,双索塔,自桥面算起塔高20m。
全桥模型成对称分布。
两塔之间跨度为200m,左右塔距岸边各100m。
悬索间距为10m。
●初始条件:悬索与吊杆初应变为ε=1e5。
●边界条件:悬索两端铰支,大梁布置成简支结构。
以上都统一采用国际单位制。
2.悬索桥结构得建模把悬索体系得主要承重结构模拟为由铰链环组成得在节点上加荷载得悬挂索链。
这种模型不但能很好地表现实际节点索链得性质,还能表现由金属丝。
股或索组成得缆得性质,由于它不具有抗弯得能力,所以用LINK180单元模拟就是非常好得,计算得精度与索长度得选取有很大得关系,同时要考虑索得应力变化问题。
当给索缆装配加劲梁时,由于加劲梁还只就是外荷载,不参与结构受力,所以可以将缆索结构当成就是受集中荷载得体系。
荷载按照实际得情况阶段施加。
当桥建成之后,可以将缆索与加劲梁当做一个整体来分析,在条件允许得情况下可以一次性施加活载在桥上来模拟其受力分析。
三、建模过程及分析过程1.设置单元及材料参数➢定义单元类型➢定义材料属性➢实常数➢定义截面2.建模➢生成区段模型主缆单元类型为1号,材料类型为1,截面实常数R1;悬索单元类型为1号,实常数为 2,桥面主梁单元类型为2号,材料类型为2号,截面实常数为1。
➢定义局部坐标在X=100处生成局部坐标系,新得坐标系代号必须大于10,再将局部坐标系设为当前坐标系,以当前坐标系得YZ面为对称面,镜像生成另一区段模型。