淺談洋水河特大橋掛藍 MIDAS CIVIL 建模

2016-10-29 by:CAE仿真在線來源:互聯網

洋水河特大橋全長890 米,上部結構形式為:2*40T 梁+(122+230+122)預應力連續(xù)剛構+8*40T 梁,0#塊高14.5 米長18 米,共26 個節(jié)段,其中1~4節(jié)段長3.0 米,5~10 節(jié)段長3.5 米,11~18 節(jié)段長4.0 米,19~26 節(jié)段長5.0米,合攏段長2.0 米。使用的掛藍為七分公司2007 年專為茅臺特大橋設計定做的掛藍,設計最大承載力:承載箱梁節(jié)段最大重量277 噸,而洋水河特大橋承載箱梁節(jié)段最大重量為292.7 噸,該掛藍經多次周轉許多的小配件如移動小車、內外滑梁、吊帶及各類銷子均有損壞或丟失,因洋水河特大橋節(jié)段重量超過本掛藍設計承載力,所以采用MIDAS CIVIL 整體建模對各類桿件進行較為精確的受力分析,確保施工過程安全可靠。下面淺談建模的大體步驟及注意事項:

1、熟讀掛藍設計圖紙,弄清各類的桿件幾何尺寸、材質、相對位置、相互之間的連接關系;

2、建立坐標系,本次計算模型以橋縱向為 X軸、橫向為 Y軸、豎向這 Z軸,以主縱梁端部(后錨端)為0,0,0 坐標;

3、建立節(jié)點,整個掛藍模型建完后有 131個節(jié)點,一次性把所有節(jié)點建好難度很大也容易出錯,本人建模從橋梁前進方向右側第一根主縱梁開始進行節(jié)點建立,即先繪制節(jié)點1(0,0,0),2(0.5,0,0),3(0.5,0,0),4(0.98,0,0),5(6,0,0),6(11.05,0,0),7(11.5,0,0),8(11.5,0,0),9(12.5,0,0),10(6,0,4.297)基本完成單個三角桁架節(jié)點建立。

4、建立梁單元,連接節(jié)點 1→3、連接節(jié)點 3→6、連接節(jié)點 6→8、連接節(jié)點8→9、連接節(jié)點 5→10;本步驟建立正與否十分關鍵,其中節(jié)點 1 與 3、節(jié)點 6 與 8 之間的主縱梁設計圖已作截面加強處理、而主縱梁與斜拉板均為16Mn 鋼、立柱為 A3 鋼、斜拉板與主縱梁和立柱均采用鉸接等細節(jié)逐一核對。

如下圖:

淺談洋水河特大橋掛藍 MIDAS CIVIL 建模Midas Civil培訓教程圖片1

5、通過移動、復制、增加節(jié)點等 MIDAS常用節(jié)點及單元建立方法,完成左側主桁架及前上橫、后上橫梁。如下圖:

淺談洋水河特大橋掛藍 MIDAS CIVIL 建模Midas Civil仿真分析圖片2

6、通過上述 5個步驟后,掛藍主桁架空間立體模型建立基本完成,立體空間概念已較清楚,然后設計圖找出底藍吊帶、后錨點、內外滑梁的相對位置及坐標,同理可建立底藍模型。該步驟注意對吊帶及后錨精軋螺紋單元的定義(只受拉桿件)及底縱梁與后下橫梁、前下橫梁間的連接為彈性連接。

7、整體模型建立完成后,對相關的節(jié)點進行邊界約束定義,及對內滑梁、外滑梁、底藍縱梁施加荷載,然后運行計算→查看結果,即可查看掛藍各個構件受力的具體數據。MIDAS CIVIL是一款通用的有限元分析軟件,適用于橋梁結構、地下結構、工業(yè)建筑、機場、大壩、港口等結構的分析與設計,為韓國研發(fā)的軟件。MIDAS CIVIL功能強大,本人未經系統(tǒng)學習全靠自學,知之甚少甚至皮毛都談不上,其在建模至運算出結果整個過程,查閱了大量的資料經歷了無數次失敗,最終才得以成功,特別是為了更直觀體現出主縱梁變截面,在使用MIDASCIVIL截面特性計算器工具生成對應的*.SEC文件的過程費盡周折,另外對底藍的后下橫梁及前下橫梁邊界條件的定義也是在網絡專業(yè)論壇高人的指點下完善,本掛藍模型底藍采用梁單元替代板單元簡化受力略顯粗糙。寫本心得的目的:一是起到拋磚玉的作用,二是較為復雜的結構受力計算經過努力是可以實現電算的,三是在困難面前不能低頭、勇往直前,不經風雨怎見彩虹?

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