在Midas/Civil中建立同跨徑、相同約束的有限元模型。在Midas/Civil有限元軟件中,通過控制單個梁單元長度,“以直代曲”模擬曲線橋梁模板箱梁橋;滑動支座和固定支座用一般支承分別約束相應的Dz,D,,,從來模擬不同的支座約束。由于ANSYS實體模型與Midas/Civil桿系結構模型的計算結果表示方式不同,擬就截面內力對兩種有限元軟件計算結果進行對比。圖2給出了跨徑16m(圓心角為8.730)的曲線橋梁模板箱梁橋的兩種有限元軟件內力計算結果相對誤差情況;ANSYS有限元模型采用對截面應力積分的方式獲取截面豎向彎矩和剪力,支反力是對每個約束位置的節點反力求和所得;控制截面為每跨跨中截面及支點截面。由圖2可知,在恒載作用下,ANSYS實體模型各約束位置處支反力與Midas/Civil桿系結構模型計算所得支反力基本一致,誤差在15%以內。Mi-das/Civil計算結果與ANSYS各控制截面應力積分計算所得豎向彎矩和剪力的相對誤差約在10%左右,豎向彎矩最大相差13%,豎向剪力最大相差21%,這是由于曲線橋梁模板箱梁橋的“彎扭藕合”以及“剪力滯”作用,導致基于梁系結構的Midas/Civil在計算曲線橋梁模板箱梁時計算結果精度不足,不能真實的反應橋梁模板箱梁截面的受力分布特性。為解決基于平截面假定的初等梁單元理論計算不準確的問題,擬用ANSYS實體有限元法模型計算結果對橋梁模板箱梁的空間受力進行分析。 在一期恒載作用下,曲線橋梁模板箱梁橋主要存在彎曲、扭轉、截面畸變等變形,其截面正應力則主要由彎曲應力、扭轉應力組成,而剪應力主要為豎向彎曲剪應力困。曲線橋梁模板箱梁橋相對于直線橋梁模板箱梁橋,橋梁模板箱梁截面的空間應力更為復雜。圖3、圖4分別給出了跨徑45 m,圓心角為24. 56“的曲線橋梁模板箱梁橋在恒載作用下邊跨跨中橋梁模板箱梁截面縱向正應力、豎向剪應力分布云圖。從圖3可知,曲線橋梁模板箱梁橋第一跨跨中截面法向正應力在同一高度上沿橫向分布不均勻;從圖4可知在跨中截面處,橋梁模板箱梁豎向剪應力呈現外側腹板遠大于內側腹板的現象,初步驗證曲線橋梁模板箱梁橋因“彎扭藕合”作用導致的“外側加載,內側卸載”的規律。針對兩種不同的現象,主要分析曲線橋梁模板箱梁橋和直線橋的腹板剪力差異和截面法向正應力差異。 為了更好地評價橋梁模板箱梁截面各區域對截面內力的貢獻,可將截面分成7個不同的區域,將ANSYS計算所得截面各個區域內的法向正應力對截面形心積分計算,得到各個區域承擔的彎矩值;對各個區域內的豎向剪應力應力積分得到各個區域承擔的豎向剪力值;以積分所得截面總內力(彎矩、剪力等)為基準,計算截面各個分區內力承擔比例,可得彎矩承擔比例為pn}和剪力承擔比例尸Q的計算公式為。www.p2y8erm.cn
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