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弯桥的三维仿真分析

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ＶＯＬＯＮＥ８ ＴＹＰＥ ＮＵ Ｍ
重轴尽量 靠近边墩 ， 加载位置见 图 ３ 和图 ４ 。
ＶＯ ＬＯＮ ＥＳ ＴＹ ＰＥ ＮＵ Ｍ
图 ３ 汽 车加载 位置
图 ４ 挂 车加载 位置
计算结论 ： 各种情 况下 边墩 内弧侧均 不 出现 负反力 。
由于挂 车重 量 大 ， 车加 载 ， 以 局部 影 响 单 所 大， 中墩最 大活 载效 应 为挂 车控 制 ， 载位 置 为 加 靠 近中墩 外弧侧 。
１ 基本计算参数
（） １材料性能
表 １ 材 料性 能
材 料
混凝 土
弹性模量（ Ｐ ） Ｍ ａ
３ ０ ００ ０
泊松 比
０ １６６ ．６ ７
重度（ ｍ ） ￣／ ３
２ ５
摩擦系数
０． ２
支座
５１ ７
０
沥青 混凝 土 ； ｍ Ｃ０防水 混凝 土 ； ６ｅ ４
因而更能模拟实 际的使用 状况。
一
作者简 介 ： 谢宝来（９５一）男 ， １７ ， 工程师 ， 学士 ， 从事桥梁结构
设 计工 作 。
２ — ５
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路桥 工程
天 津建设 科技 ２０ ・ ０ ７ 增刊
２ 正常使 用下的抗倾覆计算
加载 的模 型如 下 ， 反 力 计 算 结 果 见 表 ２ 各 。 根据空 间杆系建 立 的模 型 计算 的边 墩 内弧侧 支 反力影响线 ， 单位 力加载位 置为 外弧侧距 离桥 梁
墩号
Ｄ ０
Ｄ１
中线 ２ １ ． ｍ。
由图 ２ 以看 出， 可 边支点 内弧侧支 座和 １ 号 墩支座 的连线 与行 车轨 迹 线相 交处 为 影 响线最
小值 ， 响线 大部 分 为负 值 ， 影 即在外 弧侧 加 载均 会对边墩 内弧侧支座产生负反力 。
ｋ Ｎ
表 ２ 支反 力计算 结果
（） ４计算模 型
图 １ 三维 实体 模型
图２
Ｘ轴ｌ节点号） 为
模型采用空 间 Ｓ ＬＤ ８ 单元 ， Ｏ Ｉ １６ 为三维 ６面体
收稿 日期 － ０ —０ —１ ＇ ７ ４ ６ ２ ０
２ 节点单 元。模 型共 有节 点 １７４２个 ， ０ ２ ８ 主梁 与 支座通过接触面 连接 ， 过非线 性分 析计算 出主 通 梁 的稳定 ， 析 中考 虑 了支 座 的 自动 调节 功 能 ， 分
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天津 建设 科技 ２０ ・ 刊 ０７增
路桥 工程
弯桥 的三 维仿 真 分析
谢 宝来 华龙 海 朱玉华
３０５ ） ００ １ （ 天津 市 市政 工程 设计研 究 院 ， 津 天
摘
要： 箱形截面是 曲线梁桥设计 中常采 用的截 面形式 ， 其扭转可分为纯转和翘 曲扭转 两 种。计算模型采用空间梁单元难于计算翘 曲， 也不能考虑剪力滞后效应和梁体 的畸
３ 各部件的强度计算
３ １ 加载计算位置 ．
ＶＯ ＬＯＮ ＥＳ
Ｎ０ ２ “５ “ Ｄ ・ １
／
／
Ｄ
－ ４ ｊ Ｉ ｊ ６４ ７２ ｛
图 ５ 挂车 加载位 置
一
图 ６ 压应力沿支座横 向分布
辆挂 车 中墩 反力 为 ４ １１ Ｎ， 心 距 ０ ９ ９ 偏 ｋ ．
墩位位置
Ｎ
恒载
Ｈ
恒载 ＋ 汽车
Ｎ Ｈ
恒载 ＋挂车
Ｎ Ｈ
内弧侧 外弧 侧
４７ ３ ５９ ８
２７７ ９
８ ２ １１ ２
１ ８
１９ ４ １ ２ ０ ０
３２７ ８
３ ３ １８ ９
３ １
２１ ７ ７３ １
３８８ ０
５ ７ １３ ４
２ ２
Ｄ２
２８２ ４
２ ０
３２ ５ ０
１ ４
３１３ ８
２ ６
Ｄ３ Ｄ４
Ｄ５
３００ ４ ２８ ２ ４
２７ ７ ９
２ ２ ２ ０
１ ８
３２Ｏ ６ ３０ ５ ７
３０ ９ ０
ｌ ８ ｌ ３
３ ７
２９ ０ ７ ２８９ ５
２７ ３ ９
变， 边界 条 件 为点 支撑 ， 不能模 拟 板 式 橡胶 支座 与 梁面 面接 触 的 非 线 性 问题 。本 文
采 用 空间 实体 单 元 ， 克服 空间 梁单元 的缺 点 ， 考虑 与 支座 的位 置非 线性 问题 ， 析 梁 分 体在 脱 空状 态下 支反 力分 配特 点 ， 点考察 板 式 支座 的抗扭 作 用。 重 关键 词 ： 弯桥 ； 空间 梁单 元 ； 实体 单元 ； 触 ； 线性 ； 真 接 非 仿 中图分类 号 ：Ｍ ４ 文献 标识 码 ： 文章 编号 ：０８ １７２０ ）２ ０２ ０ Ｔ ７３ Ｃ １０ —３９ （０７ ｓ — ０５— ５
２ 一 ６
ｍ； 两列 汽车 中墩 反力 为 ４ １ Ｎ 偏心距 Ｏ５ ， ４ｋ ， ２ ． ｍ ５
—
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天津 建设科 技 ２０ ・ 刊 ０７增
路桥 工程
显然挂车偏压对支座最不利 。
１ ． Ｐ ， ７ ５Ｍ ａ强度满足规范要求 。
本工 程 采 用 老规 范进 行 设计 ， 载 等级 ， 荷 汽
车 一超 ２ ０级 ， 车 一１０为 正常 使用 荷 载 ； 挂 ２ 特殊 荷 载为 １ 辆 ， ０ 每辆总重 ５０ｋ ５ Ｎ的重车 。
防撞护栏重量 （ 两侧 ）０ｋ ／ ２ Ｎ ｍ；
（） ３ 荷载等级
ＶｏＬｏＮＥＳ ＴＹＰ＿ ＮＵ Ｍ Ｅ
偏载产生 的径 向水平力 为 １ ． ｋ 单层橡 胶 ８ １ Ｎ， 厚度为 １ ｍ， ７ ， ８ｍ 共 层 水平 产生的变形为 ：
２ ６ ２ ０
２ ６
Ｄ ６
内弧侧 外弧侧
４７ ３ ５９ ８
８ ２ １１ ２
２Ｏ ５ ９８ ６
５ １ １３ ８
４Ｏ ５ ６７ ２
９ ６ １２ ３
根据边墩 内弧侧支 反力 影响线 的计算结 果 ，
汽车和挂 车重轴 加载在影 响线最 不利位 置 ， 它 其
确定汽车 一超 ２ 级 和挂车 一１ ０ ２ ０的加 载位置 ， 把

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大跨度坦拱桥拱肋分叉处的三维仿真分析

大跨度坦拱桥拱肋分叉处的三维仿真分析

ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ６ ３单元 进 行 模 拟 。
置 为两片拱肋 ， 向内倾斜 ｌ ０ 。， 两片主拱间不设 置 风 撑 。主 桥效 果 如 图 １ 所示 。
（ ２ ） 上下肢拱肋间空心圆型桁管材料 为 Ｑ ３ ４ ５ 钢
材， 在 模 型 中 采用 ｂ ｅ ａ ｍ ４单 元进 行 模拟 。
０ 引 言
宁 波 市 澄 浪 桥 主 桥 一 跨 跨 越 奉 化 江 ，主 桥 结 构 为 中 承式 无 风 撑 钢 箱拱 肋拱 桥 。主 拱 横 桥 向 布
由于 节 段 内结 构 元 素 较 多 ， 结构模拟较复杂 ， 所 以 针 对 不 同 的结 构 元 素 采 用 不 同 的单 元 进 行 模 拟 ， 具 体 考虑 如 下 ： （ Ｉ ） 取 主 拱 分 叉 处 节段 总长 取 约 ２ ２ ｍ， 其 中上 肢 拱 肋 长约 ９ ． ４ ｍ， 下肢拱肋长约 ９ ． ３ ｍ， 上 下 肢 拱 肋交汇后拱肋长度约 ｌ ２ ． ６ ｍ；截 取 一 定 长 度 的 钢 拱 肋 在 节 段 模 型 中作 为 边 界 力 局 部 加 载 的 过 渡 区， 以 满 足力 学 的 圣 维南 原 理 要 求 ； 钢 拱 肋 及 其 各 加 劲 板 件材 料 均 为 Ｑ ３ ４ ５钢 材 ， 在 仿 真模 型 中采 用
（ １ ． 宁 波Ｔ程 学 院 ， 浙江 宁波 ３ １ ５ ２ １ １ ； ２ ． 上 海科路 土 木］ 二 程 咨询 有 限公 司 ， 上海 市 ２ ０ ０ ０ ９ ２） 摘 要 ：宁波市 澄浪桥 主桥是 一大跨度坦 拱桥 ， 其主拱拱 肋在 主跨 跨径 １ ／ ４处 由 １个封闭钢箱 分 叉为 ２个封 闭钢箱 分 叉处
后 才能 施 加 到节 段 仿 真模 型 上 。
１ ． ２ 模 型 验证 利用 Ｍｉ ｄ ａ ｓ 软件建立与 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ三 维 仿真 模 型
基于ANSYS的桥梁全桩基础的三维有限元仿真分析

基于ANSYS的桥梁全桩基础的三维有限元仿真分析

基于ANSYS的桥梁全桩基础的三维有限元仿真分析陈辉【摘要】桥梁基础是桥梁结构工程的一个重要组成部分,它承担着上部结构的重量和外部作用力,并将其传给地基。

该文基于有限元软件ANSYS就桥梁全桩基础进行三维仿真分析,包括桥梁全桩基础的构造设计、建模与网格划分、在自重和汽车活载作用下的受力分析。

【期刊名称】《城市道桥与防洪》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】3页(P58-60)【关键词】桥梁结构;全桩基础;有限元分析;ANSYS【作者】陈辉【作者单位】海门东方路桥工程有限公司,江苏海门226100【正文语种】中文【中图分类】U443.10 前言一般工程结构物是由地基、基础和上部结构组成的，上部结构可以是桥梁等。

基础起着将上部结构荷载传入地基和将地震荷载传给上部结构的连接作用。

因为基础是支撑在地基之上的，不能将基础单纯看为一个结构，它的力学行为与地基和上部结构的刚度有很大联系。

因此，在进行基础的力学分析时，很难得到理论解，通常要进行数值分析。

计算机数值技术的发展，使得人们可以用有限元数值模拟方法对基础工程进行力学分析，本文采用的大型有限元商业软件ANSYS可以用于桥梁基础工程的结构设计。

1 ANSYS简介ANSYS有限元软件是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力及碰撞等问题。

软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。

前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析），可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。

2 桥梁的力学分析模型全桩基础是一种迅速发展的深基础,在桥梁工程中应用极为广泛。

实体薄壁花瓶型桥墩开裂的三维仿真分析

实体薄壁花瓶型桥墩开裂的三维仿真分析


指导花瓶型桥墩的配筋设计。 关键词：薄壁；花瓶型桥墩；开裂模拟；实体有限元；非线性分析
中图分类号：U448.23
文献标志码：B
文章编号:1009-7716(2019)02-0076-05
0引言
花瓶型桥墩因造型美观、通透性好，同时墩身 占地面积小，节省桥下空间，易于桥下地面道路的 设计，因而在我国城市高架桥、高速公路立交桥等 现浇连续箱梁桥中得到了广泛应用。然而,该型桥 墩墩顶横向尺寸较下部墩身宽度大，在箱梁横向 两个具有较大偏心距的支座力作用下，支座间的 桥墩混凝土中会产生较大的横向拉力。而且该区 域为实体结构，应力分布复杂，设计计算困难。如 果设计中对该区域拉力考虑不当，受拉区域没有 配置足够的受拉钢筋或预应力钢束，则该区域极 易产生结构性裂缝叫不仅影响桥墩美观 ，而且危 及桥墩结构的安全性和耐久性。
摘要：结合某互通立交实体薄壁花瓶型桥墩墩顶混凝土在施工完成后不久即发生开裂的现象 ，采用三维空间有限元仿
真模型，对该型桥墩结构进行了细致的应力分析和开裂模拟。结果表明，由于墩顶横向受拉配筋不足导致墩顶混凝土开裂。 设计中应重视实体薄壁花瓶型桥墩的横向受力分析，在未有可靠计算方法的情况下，建议采用空间有限元方法进行分析并
2019年2月第2期
城市道桥与防洪
桥梁结构77
心
1：100
为了研究桥墩混凝土开裂形成机理及裂缝分 布特征，确定桥墩结构的安全性，本文借助大型通 用有限元软件ANSYS建立三维实体仿真模型，对 本桥典型混凝土花瓶型桥墩进行模拟分析，以便 对裂缝成因及分布特征进行研究，并对桥墩结构 的安全性作出合理评价，提出相应的改进措施，保 证桥墩结构安全及耐久性需要。
由于该互通立交匝道B、C、D及E上部桥梁 均采用满堂支架法施工，故施工阶段桥梁支座力 对桥墩不起控制作用，因此本文的分析工况主要 为成桥运营状态下的恒载支座反力及移动活载的 最大支座反力的作用，并考虑整体温度对桥墩受 力的影响。
桥梁空间分析软件3DBridge建模系统的关键技术

桥梁空间分析软件3DBridge建模系统的关键技术

桥梁空间分析软件3DBridge建模系统的关键技术作者：杨峻来源：《电脑知识与技术》2010年第18期摘要: 介绍桥梁空间分析软件3DBridge建模系统的设计和关键实现技术,着重介绍桥梁结构模型的数据对象到屏幕显示实体的转换和选择,人机交互功能的设计等。

在Windows操作系统下,以和VC#.net为开发平台,利用OpenGL三维图形库,开发了该建模系统,它实现了桥梁结构模型的图形建模、三维图形显示以及图形交互操作。

关键词:桥梁;软件;建模;OpenGL中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)18-5104-02Some Key Techniques for 3DBridge Modeling SystemYANG Jun(China Zhongtie Major Bridge Reconnaissance & Design Institute Co., Ltd,Wuhan 430056, China)Abstract: This paper introduces the design and some key techniques of the 3DBridge Three Dimensional Visual Modeling System and describes in detail the bridge structural model data change to the objects that are showed on the screen. In addition, this paper introduces the design of human-computer interaction of the system. Based on Windows, , VC#.net IDE and OpenGL, a three dimensional visualization system for modeling bridge was developed. It realizes the graphic modeling, 3-D graphic display and graphic mutual operation of bridge structural model.Key words: bridge; software; three dimensional visual; modeling; OpenGL现代的桥梁设计工作已经离不开各种桥梁分析软件,它们辅助桥梁设计人员对桥梁结构进行建模计算。