ANSYS非线性有限元软件在桥梁结构分析中的应用

【】王志伟． ２ 建筑 垃圾 的开 发和利用［１ Ｊ建筑 技术开发，０ ０（） ＿ ２０， ６
３ ３－３ ４．
ห้องสมุดไป่ตู้
第五 ， 保证建筑物 的质量和耐久性 ， 坚决杜绝各种偷
工 减 料 、以次 充 好 等 等 为 了谋 取 暴 利 而 采取 降低 工 程 质 量 的现 象 发 生 ， 来 减 少 不 必 要 的 维 修 加 固 ， 至 拆 除 。 从 甚
重要 的意义 ，我们要保证建筑垃圾 的绿色 回收和合理利 用率 。 如果多方施力 ， 必然可 以有效改变建筑垃圾 随意堆 第三 ， 源头上加 以控制 ， 从 向施工企业大力推广新 型 放和露天填埋等处理行 为 ，并使建筑垃圾综合利用成为 建筑材料 ，力求使建设过程 和拆 除过程 中少产生建筑垃 主 流 ， 不 仅 是 对 于 环 境 保 护 而 言 ， 是 对 于 节 约 土 地 、 这 还 圾， 或者即使产生 的垃圾都是 可以回收的。 节约资源而言 ， 意义都积极而深远 。 第 四， 将建筑垃 圾处理分类改革 。 提倡高级 利用 ， 将 建筑垃圾还原 成水泥 、 沥青 ； 推广 中级利用 ， 将建筑垃圾 参 考 文 献 ： 经处理加工成骨料 ， 再制成各种建筑用砖 ， 用作建筑物或 １ 徐 张 对 道路的基础材料 ； 限制低级利用 ， 减少现场分拣 分类利用 ［】刘 超 ， 晓朝 ， 莉 ． 于 建 筑 垃 圾 处 理 现状 的 思 考 及 建 议
２２ 悬 索单 元 ．
法。 采用 Ａ Ｓ Ｓ程序通常所求得 的结果 和实测值 比较相 ＮＹ 近， 能够基本反映结构 的实际状况 。 桥梁 自振特性理论分
析 主 要 用 到 了 Ａ Ｓ Ｓ的 瞬 态 动 力学 分 析功 能 ， ＮＹ 瞬态 动 力 学 分 析 是用 于确 定 承 受 任 意 的随 时 问 变 化 荷 载 的结 构 的

ANSYS在土木工程中的应用
ANSYS是一个广泛应用的工程仿真软件，可以用于各种不同领域的工程仿真分析，包括土木工程。

土木工程是应用科学的一个分支领域，涉及到建筑物、桥梁、隧道、道路等基础设施的设计、建造和维护。

ANSYS在土木工程中的应用主要有以下几个方面：
1. 结构分析：ANSYS可以用来分析建筑物、桥梁、隧道等结构的受力和变形情况。

通过建立结构的有限元模型，并施加适当的边界条件和荷载，可以得到结构的应力、应变、位移等参数。

这对于结构的设计、优化和安全评估非常重要。

2. 地基工程：ANSYS可以用来分析地基的承载力和沉降性能。

通过建立地基的有限元模型，并考虑土壤的非线性行为，可以模拟地基承载力的传递、土壤的沉降过程等。

这对于土木工程中的地基基础设计和土壤加固方案的选择非常有帮助。

4. 流体-结构耦合分析：ANSYS可以用来分析涉及流体和结构相互作用的问题。

比如在桥梁工程中，桥墩通常会受到水流的冲击，这会影响其稳定性。

通过将流体和结构耦合起来，可以分析水流对桥墩的冲击力和振动响应的影响。

这对于土木工程中的涉水工程设计和水利工程的设计与评估非常重要。

以上只是ANSYS在土木工程中的一些应用领域的简要介绍，实际上ANSYS的应用范围非常广泛，可以满足土木工程的各种仿真分析需求。

通过使用ANSYS，土木工程师可以更好地理解和评估不同结构和土壤的力学行为，提高设计的安全性和可靠性。

说明结构已无安全储备 。
表 2 各梁跨中截面最大拉应变实测值与计算值
测点位置
1# 2# 3# 4#
实测值 /mm 183 192 169 199
计算值 /mm 140 186 162 156
校验系数 ζ 1. 31 1. 03 1. 04 1. 28
图 11 荷载工况下的主应力示意图
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土和钢筋的抗力衰减模型 , 可得出当前该桥材料特
性 , 有限元分析模型如图 6所示 。
图 7 Rüsch混凝土本构关系示意图
图 6 钢筋混凝土 T形梁桥的有限元模型示意图
图 8 钢筋本构关系示意图
2009年第 1期
杜 鑫等 : 基于非线性有限元的现役钢筋混凝土梁桥安全性评估
— 75 —
212 A n sys计算结果分析 通过非线性有限元计算 , 得出计算结果 , 与试验
图 1 钢筋混凝土简支 T梁桥横断面示意图
图 2 钢筋混凝土简支 T梁桥桥型布置示意图
112 测试项目 根据现场调查的情况以及桥梁现场的实际条件 ,
选择南岸第一跨作为试验跨 。考虑到结构的对称性 , 选取桥跨 6片 T形梁上游侧的 4 片 T形梁作为试验 梁 , 主要进行以下测试项目 :
(1) 主梁跨中截面在试验荷载下的应力 。 (2) 主梁跨中截面在试验荷载下的最大挠度 。 (3) 主梁在试验荷载下的裂缝发展情况 。 113 测点布置和加载方案 根据简支梁桥的受力特点 , 跨中截面为最不利截 面 , 因此作为测试截面 , 测点布置见图 3。试验荷载 采用试验汽车进行加载 , 荷载布设仅采用一种方式进行 加载 , 具体的车辆横向排列和纵向排列如图 4～图 5。 114 试验结果分析 静载试验得到的钢筋混凝土 T形梁桥挠度实测 结果如图 10所示 。根据挠度实测结果可得 , 最大挠 度发生在 3#梁 , f / l = 2186 /12 960 = 1 /4 531 < 1 /600, 满足设计规范要求 , 可以判断该桥整体性尚好 , 可满 足汽 —15级荷载的要求 。试验跨在荷载作用下 , 跨 中截面下缘混凝土最大拉应变的实测数据和各梁混凝 土截面应变分布曲线见图 12 ～图 13。 2#、 3#梁的裂

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１ Ｉ 弓 言
Ａｓ 对 进 结 静 学 析 确 其 力 布 律 变 Ｎ ｓ 其 行 构 力 分 ，定 应 分 规 和 形 Ｙ
铁路桥梁建成后 ， 由于受运行载荷 、 环境载荷等因素 的长期 情况 ， 根据分析结果对 回转平台结构优化， 以提高其强度 和刚度 、
铁路桥梁检测车是一种为桥梁检测人员提供作业平 台的专 研 究的 回转平台为板式焊接结 构 是 由底板 、 两个 高墙 板 、 用车辆 ， 用于桥梁流动检测或者维修作业 。 实践证 明， 在该作业平 上下盖板和若干横隔板焊接而成的薄壁箱型结构 承载情况和结
２３模 型离散 ．
回转平 台的绝大部分结构是由钢板组合焊接而成 ， 其几何 形状和受力特征满足平面薄板理论要求 ， 可选用板壳单元 （ｈｌ Ｓｅ ｌ ｅ ｍ ｎ） ｌ ｅｔ ｅ 对其进 行离散。与此同时， 对不满足薄壳理论 的主臂后 铰点 ， 采用实体单元（ｏ ｄ ｌ ｎ ） Ｓｌ ｅ ｔ ｉ ｅ ｍｅ 建模。 因此 ， 选用 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ 单元
１６ ０
进行 以下 简化 ：
郑则坡等 ： 于 Ａ Ｓ Ｓ的桥 梁检 测车 回转平 台有 限元 分析及 结构优化 基 ＮＹ
第 ３期
材料密度为 ７ ５ ｌ￣ ｇ ｍ ， ． ｘ Ｏ ｋ／ ，其泊松 比为 ０３ ， ８ ｍ ．１弹性模量为 ２１ｘ ．２ １Ｓ ａ屈服极 限 ｔ＝ ６ ＭＰ ， ０ＭＰ ， ｒ ６０ ａ取安全 系数 ｎ ２ ， ， ＝ ｎ 则其许用应 力