浅谈洋水河特大桥挂蓝 MIDAS CIVIL 建模

2016-10-29 by:CAE仿真在线来源:互联网

洋水河特大桥全长890 米,上部结构形式为:2*40T 梁+(122+230+122)预应力连续刚构+8*40T 梁,0#块高14.5 米长18 米,共26 个节段,其中1~4节段长3.0 米,5~10 节段长3.5 米,11~18 节段长4.0 米,19~26 节段长5.0米,合拢段长2.0 米。使用的挂蓝为七分公司2007 年专为茅台特大桥设计定做的挂蓝,设计最大承载力:承载箱梁节段最大重量277 吨,而洋水河特大桥承载箱梁节段最大重量为292.7 吨,该挂蓝经多次周转许多的小配件如移动小车、内外滑梁、吊带及各类销子均有损坏或丢失,因洋水河特大桥节段重量超过本挂蓝设计承载力,所以采用MIDAS CIVIL 整体建模对各类杆件进行较为精确的受力分析,确保施工过程安全可靠。下面浅谈建模的大体步骤及注意事项:

1、熟读挂蓝设计图纸,弄清各类的杆件几何尺寸、材质、相对位置、相互之间的连接关系;

2、建立坐标系,本次计算模型以桥纵向为 X轴、横向为 Y轴、竖向这 Z轴,以主纵梁端部(后锚端)为0,0,0 坐标;

3、建立节点,整个挂蓝模型建完后有 131个节点,一次性把所有节点建好难度很大也容易出错,本人建模从桥梁前进方向右侧第一根主纵梁开始进行节点建立,即先绘制节点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)基本完成单个三角桁架节点建立。

4、建立梁单元,连接节点 1→3、连接节点 3→6、连接节点 6→8、连接节点8→9、连接节点 5→10;本步骤建立正与否十分关键,其中节点 1 与 3、节点 6 与 8 之间的主纵梁设计图已作截面加强处理、而主纵梁与斜拉板均为16Mn 钢、立柱为 A3 钢、斜拉板与主纵梁和立柱均采用铰接等细节逐一核对。

如下图:

浅谈洋水河特大桥挂蓝 MIDAS CIVIL 建模Midas Civil培训教程图片1

5、通过移动、复制、增加节点等 MIDAS常用节点及单元建立方法,完成左侧主桁架及前上横、后上横梁。如下图:

浅谈洋水河特大桥挂蓝 MIDAS CIVIL 建模Midas Civil仿真分析图片2

6、通过上述 5个步骤后,挂蓝主桁架空间立体模型建立基本完成,立体空间概念已较清楚,然后设计图找出底蓝吊带、后锚点、内外滑梁的相对位置及坐标,同理可建立底蓝模型。该步骤注意对吊带及后锚精轧螺纹单元的定义(只受拉杆件)及底纵梁与后下横梁、前下横梁间的连接为弹性连接。

7、整体模型建立完成后,对相关的节点进行边界约束定义,及对内滑梁、外滑梁、底蓝纵梁施加荷载,然后运行计算→查看结果,即可查看挂蓝各个构件受力的具体数据。MIDAS CIVIL是一款通用的有限元分析软件,适用于桥梁结构、地下结构、工业建筑、机场、大坝、港口等结构的分析与设计,为韩国研发的软件。MIDAS CIVIL功能强大,本人未经系统学习全靠自学,知之甚少甚至皮毛都谈不上,其在建模至运算出结果整个过程,查阅了大量的资料经历了无数次失败,最终才得以成功,特别是为了更直观体现出主纵梁变截面,在使用MIDASCIVIL截面特性计算器工具生成对应的*.SEC文件的过程费尽周折,另外对底蓝的后下横梁及前下横梁边界条件的定义也是在网络专业论坛高人的指点下完善,本挂蓝模型底蓝采用梁单元替代板单元简化受力略显粗糙。写本心得的目的:一是起到抛砖玉的作用,二是较为复杂的结构受力计算经过努力是可以实现电算的,三是在困难面前不能低头、勇往直前,不经风雨怎见彩虹?

开放分享：优质有限元技术文章,助你自学成才