1、鋼筋混凝土懸索橋有限元分析,姓名:高華峰 學(xué)號(hào):2009800828 班級(jí):09級(jí)工程力學(xué)二班 指導(dǎo)老師:鄧旭輝,目錄,一,研究背景與意義 二,問題描敘 三,力學(xué)及有限元模型 四,Ansys求解分析 五,結(jié)束語 六,參考書目,研究背景與意義,我國大跨徑斜拉橋的設(shè)計(jì)、施工水平現(xiàn)已進(jìn)入世界前列,建成的南京長江二橋南汊主橋、武漢白沙洲長江大橋、福建青州閩江大橋及楊浦大橋主跨跨徑分別為628 m、618 m、605 m、602 m,世界排名分列第三六。,隨著斜拉橋跨度的增大,結(jié)構(gòu)剛度隨之下降,新的特殊力學(xué)問題隨之出現(xiàn),其中結(jié)構(gòu)的非線性問題尤為突出,其影響隨著跨徑明顯增大.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路需要改進(jìn)、發(fā)展。,

2、問題描敘,某懸索橋采用鋼筋混凝土加勁桁架懸索體系，主塔材料采用鋼筋混凝土，混凝土標(biāo)號(hào)C30。橫橋向采用H 型塔，索塔中心間距為120m。索塔基礎(chǔ)采用明挖天然擴(kuò)大基礎(chǔ)，索塔總高為54m。加勁梁采用鋼筋混凝土桁架，結(jié)構(gòu)采用預(yù)制吊裝的施工工藝，預(yù)制構(gòu)件長度為4m，等于吊索間距，縱梁與橫梁一起布置成為沿橋長方向連續(xù)的桁架體系。該橋在兩岸各設(shè)引橋一座。橋梁一端置于索塔的橫梁上與主跨的加勁梁相銜接，另一端置于帶一字翼墻的輕型橋臺(tái)上。輕型橋臺(tái)的基礎(chǔ)直接置于土壤層上，為防止沖刷，采取了一些必要的護(hù)砌與綠化措施，引橋橋面寬度與主橋一致。錨碇采用組合式結(jié)構(gòu)體系，下部由9 根150cm 的挖孔灌注樁為基礎(chǔ)，挖孔樁樁

3、尖嵌入基巖中，主索傳來的巨大的水平拉力由錨碇前的土壤的主動(dòng)土壓力、樁基的土抗力和錨碇與巖石之間的摩阻力來平衡。主纜采用GB36264 標(biāo)準(zhǔn)鍍鋅鋼絲繩，直徑79mm，索面中距10.8m，主纜垂跨比f/l=1/8；全橋共有吊索52 對(duì)，吊索采用鍍鋅鋼絲繩，直徑39mm，表面涂防銹漆。,力學(xué)及有限元模型,一,力學(xué)模型 （1）初始位置的確定。 通過改變主纜單元的實(shí)常數(shù)來調(diào)整該橋的有限元模型使之達(dá)到最佳幾何位置，在這一過程中主纜的初始應(yīng)變扮演了一個(gè)重要的角色，通過不斷的調(diào)試，可以找出滿足以下三個(gè)條件的最優(yōu)初始應(yīng)變值：在恒載作用下橋身的撓度最小；在恒載作用下加勁析架的應(yīng)力最??；主纜的張拉力與計(jì)算值相符。,

4、（2）幾何非線性。 幾何非線性有可能來源于以下幾點(diǎn)： 大變形效應(yīng)； 彎矩和軸向力的組合效應(yīng)； 垂度效應(yīng)。,二,有限元模型 （1）計(jì)算假設(shè)和簡化。 （2）單元類型的選取。 （3）材料屬性。 （4）參數(shù)設(shè)定。 （5）模型細(xì)節(jié)及邊界條件.,ANSYS建模及分析過程步驟,1、建立幾何模型 2、定義單元類型、材料屬性和網(wǎng)格劃分 3施加邊界條件 4加載與求解 5結(jié)果后處理 6. 移動(dòng)載荷分析,Ansys求解分析,圖1 y 方向的位移分布云圖,Ansys求解分析,圖2 纜索軸力分布云圖,Ansys求解分析,Ansys求解分析,圖4 勻速常量力載荷移動(dòng)到跨中 附近時(shí)y 向位移云圖,圖5勻速常量力載荷移動(dòng)到跨中 附近時(shí)等效應(yīng)力云圖,Ansys求解分析,圖6 勻速常量力情況下跨中節(jié)點(diǎn)y 向位移隨時(shí)間變化曲線,圖7 勻速簡諧力情況下跨中節(jié)點(diǎn)y 向位移隨時(shí)間 變化曲線,結(jié)束語,首先,感謝鄧?yán)蠋煹募?xì)心指導(dǎo)! 其次,感謝在我周圍的同學(xué)對(duì)我