基于三维实体模型的桥梁空间结构计算仿真

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1、基于三维实体模型的桥梁空间结构计算仿真

2、第12有限元模型的建立由于箱形截面梁受弯扭组合、剪力滞后以及畸变等因素的影响，受力情况复杂，为能较准确的反映箱梁的实际受力情况，故采用了适应能力较强的8结点六面体单元辅以4结点四面体单元作为过渡单元，对该桥施工阶段主梁及墩身结构进行离散并建立有限元计算模型。在建立主梁有限元模型时，根据监测截面上的测点布置情况，采用人工分网技术将每一节段的每个截面划分120结点，再将相邻截面上的对应结点联线形成8结点六面体单元或4结点四面体单元。由于主桥墩身为钢筋混凝土箱形断面，形状规则，利用Algor程序

3、前处理程序的网格自动生成功能，可快速形成有限元模型。为较准确地模拟墩梁固结，根据墩顶1#段(0#块)底板有限元结点的布置情况，将墩身截面划分为60个结点，然后利用Algor软件提供的自动生成技术(27建立墩身有限元模型。有限元计算模型如图3所示。在计算过程中未考虑桩土相互作用，即墩底按照全部固结处理。3荷载的施加大桥在施工过程中的主要荷载有:挂篮荷载、桥梁结构自重以及预应力荷载。每一施工阶段结构承受的荷载可分两步施加。第一步，混凝土主梁悬臂浇筑阶段。此时，新浇筑梁段不受力，已浇梁段承受自重、预应力、挂篮及浇筑梁段混凝土重量等荷载

4、作用。第二步，预应力张拉锚固阶段。此时，新浇筑梁段和整个主梁一起共同承受自重、预应力以及挂篮自重的作用。根据吴忠黄河桥悬臂施工阶段每一主跨施工节段的划分(每边悬臂共分11节段)，以及每一施工节段作用荷载的不同，本文计算时第一工况为根部截面预应力钢筋张拉，到悬臂施工结束共分21种工况。(1)挂篮荷载的处理。本桥采用的挂篮自重P=800kN(单套)，根据其构造及受力特点，将挂篮自重荷载沿横桥向简化为4个集中力模式作用于上一梁段和新浇梁段的分界截面上，其横向分布如图4所示。(2)主梁自重荷载的处理。主梁结构的自重可以在程序中通过设置主

5、梁的材料性质并将自重系数（presssure）设为1来自动加载的。(3)预应力荷载的处理。除混凝土收失外，其他各项损失的计算均按照《桥规》（JTJO23-85）规定的经验公式进行，此处不再赘述。由混凝土收缩引起的预应力损失的计算时根据现场模型试验实测数据泥合的曲线计算得到的。即锚下控制应力扣除各项预应力损失后，得到有效预应力。有效预应力的处理按照等效荷载的方法进行。