匝道分叉箱梁全橋仿真分析

北京邁達斯技術(shù)有限公司

FEA匝道分叉箱梁橋全橋仿真分析(二)北京邁達斯技術(shù)有限公司梁華真實的工程實例——寬、斜、彎橋詳盡的對比分析——單梁、梁格、實體更多精彩內(nèi)容敬請關注MIDAS網(wǎng)絡培訓：

異形箱梁精細化解決方案·寬橋季

異形箱梁精細化解決方案·彎橋季

異形箱梁精細化解決方案·斜橋季要點內(nèi)容橋梁基本信息及建模思路midasFEA建模

建立幾何模型網(wǎng)格劃分荷載---自重、二期、溫度（梯度升降溫和整體升降溫）

邊界條件（支座）結(jié)果查看

收縮徐變支座反力

撓度

應力

目錄北京邁達斯技術(shù)有限公司3結(jié)果展示北京邁達斯技術(shù)有限公司4幾何模型網(wǎng)格模型結(jié)果展示北京邁達斯技術(shù)有限公司5應力分布剪切面線上圖剖斷面從圖紙到三維實體的建模思路。幾何建模細節(jié)的處理。網(wǎng)格劃分注意事項。

要點內(nèi)容北京邁達斯技術(shù)有限公司6從圖紙到三維實體模型北京邁達斯技術(shù)有限公司7E匝道第四聯(lián)箱梁立面E匝道第四聯(lián)箱梁平面從圖紙到三維實體模型北京邁達斯技術(shù)有限公司8E匝道第四聯(lián)箱梁平面彎變直從圖紙到三維實體模型北京邁達斯技術(shù)有限公司9擴展修剪外部實體曲面縫合、實體分割放置截面曲面縫合布爾差集流程北京邁達斯技術(shù)有限公司10幾何模型生成外(內(nèi)）部實體生成全橋支座網(wǎng)格添加材料和特性六面體主導實體單元支座剛性連接和彈性連接生成鋼筋單元邊界和荷載添加邊界條件自重二期溫度梯度建立模型建模思路導入處理后的箱梁平面圖。利用擴展和布爾差集，生成箱梁外部實體。利用導入截面、縫合曲面、實體分割和布爾差集等功能生成內(nèi)部實體。利用布爾差集，生成全橋模型。利用印刻，定義邊界區(qū)域。創(chuàng)建和導入預應力鋼束幾何線。重點：

工作平面的應用；

擴展、縫合曲面、布爾差集和分割實體等操作；

支座的印刻處理；

北京邁達斯技術(shù)有限公司11midasFEA提供多種建立模型的方式，可以在FEA中直接建立幾何模型，或?qū)隒AD圖形，或可以把midasCivil中的整橋桿系模型及鋼束形狀通過“桿系轉(zhuǎn)換為實體”的命令直接導入。工作平面在FEA里使用的坐標系有整體坐標系（GCS）、工作坐標系（WCS）、用戶定義坐標系。在上述坐標系里程序經(jīng)常使用的是GCS和WCS，用戶還可以任意定義并使用用戶自定義坐標系。GCS是固定的坐標系，在畫面上用紅色（X軸）、綠色（Y軸）、藍色（Z軸）的方向箭來表示。WCS是隨工作平面一起移動的坐標系，與GCS一樣在畫面上用三個顏色（R、G、B）來表示方向箭和各軸的名稱。工作平面是指用戶建立模型時的二維操作平面。雖然在空間上建立幾何體形狀需要輸入三維絕對坐標，但實際上在同一平面上操作的情況較多。將工作平面移動到適當?shù)奈恢煤?，只需輸入二維坐標即可，而且有些特性曲線的生成和修改功能只適用于在工作平面上操作。北京邁達斯技術(shù)有限公司12建立模型---導入箱梁平面圖北京邁達斯技術(shù)有限公司13導入的時候需要注意單位系統(tǒng)14高級建模生成幾何體旋轉(zhuǎn)剖面放樣剖面放樣擴展掃描剖面導向曲線剖面延伸北京邁達斯技術(shù)有限公司建立模型外部實體：擴展北京邁達斯技術(shù)有限公司15生成面擴展生成體擴展、掃描和布爾差集建立模型---縫合曲面內(nèi)部實體：縫合曲面生成實體/擴展北京邁達斯技術(shù)有限公司16線輪廓面輪廓縫合曲面分割實體刪除多余的部分建立模型---縫合曲面內(nèi)部實體：縫合曲面生成實體/擴展北京邁達斯技術(shù)有限公司17導入截面輪廓線縫合曲面建立模型---全橋模型布爾差集北京邁達斯技術(shù)有限公司18最終幾何模型建立模型---印刻支座形狀北京邁達斯技術(shù)有限公司19通過印刻命令，將支座形狀在箱梁底部呈現(xiàn)出來，方便網(wǎng)格劃分時的系統(tǒng)識別。導入邊界區(qū)域印刻流程北京邁達斯技術(shù)有限公司20幾何模型生成外(內(nèi)）部實體生成全橋支座網(wǎng)格添加材料和特性六面體主導實體單元支座剛性連接和彈性連接生成鋼筋單元邊界和荷載添加邊界條件自重二期溫度梯度定義材料混凝土（JTG04(RC)_C50)鋼筋（JTG04(S)_Strand1860）北京邁達斯技術(shù)有限公司211、材料從數(shù)據(jù)庫里面選取2、混凝土定義收縮徐變定義特性混凝土（JTG04(RC)_C50)鋼筋（JTG04(S)_Strand1860）北京邁達斯技術(shù)有限公司22實體網(wǎng)格劃分北京邁達斯技術(shù)有限公司23使用FEA中的自動網(wǎng)格劃分功能，將主梁實體劃分3維網(wǎng)格單元---六面體主導。注意網(wǎng)格粗細生成鋼筋單元北京邁達斯技術(shù)有限公司24使用FEA中的自動網(wǎng)格劃分功能，將鋼束劃分成一維網(wǎng)格。自動耦合創(chuàng)建連接單元北京邁達斯技術(shù)有限公司25用剛性連接和彈性連接模擬橡膠支座。剛性連接+彈性連接創(chuàng)建連接單元北京邁達斯技術(shù)有限公司26剛度計算創(chuàng)建連接單元北京邁達斯技術(shù)有限公司27剛度計算創(chuàng)建連接單元北京邁達斯技術(shù)有限公司28剛度計算創(chuàng)建連接單元北京邁達斯技術(shù)有限公司29剛度輸入可以分組定義加以區(qū)分注意坐標系的選擇無需輸入剛度的對話框以一個很小的數(shù)值來代替零值，可以消除奇異。流程北京邁達斯技術(shù)有限公司30幾何模型生成外(內(nèi)）部實體生成全橋支座網(wǎng)格添加材料和特性六面體主導實體單元支座剛性連接和彈性連接生成鋼筋單元邊界和荷載添加邊界條件自重二期溫度梯度邊界條件北京邁達斯技術(shù)有限公司31荷載自重二期荷載---鋪裝北京邁達斯技術(shù)有限公司32荷載梯度升降溫北京邁達斯技術(shù)有限公司33通過函數(shù)定義梯度升降溫荷載整體升降溫

北京邁達斯技術(shù)有限公司34定義分析工況北京邁達斯技術(shù)有限公司35定義施工階段自重下支座反力北京邁達斯技術(shù)有限公司36橋墩位置梁格實體梁格梁格各墩實體實體各墩與梁格差值比例橋墩12-11287.0

1330.7

43.73%橋墩12-21187.5

1173.3

-14.2-1%橋墩12-31188.13662.61197.13701.19.01%橋墩13-13847.9

3864.6

16.70%橋墩13-22439.8

2557.3

117.55%橋墩13-3301.1

184.2

-116.9-63%橋墩13-4889.6

849.3

-40.3-5%橋墩13-51445.18923.51478.58933.833.42%橋墩14-12961.6

3038.8

77.23%橋墩14-22741.95703.52844.35883.0102.44%橋墩15-11077.3

1126.3

49.04%橋墩15-21054.12131.41103.02229.348.94%合計20421.020421.020747.320747.3326.32%北京邁達斯技術(shù)有限公司37北京邁達斯技術(shù)有限公司38第一跨分叉前恒載（位移：mm）縱向控制截面位置梁格實體

X（m）

整體坐標主梁1主梁2主梁3主梁4主梁1主梁2主梁3主梁4支點0.54-1.406-1.373-1.509-1.537-1.745-1.481-1.43473-1.47765變截面處4.5-9.468-9.284-9.088-9.056-9.983-9.491-9.25476-9.27258跨間橫梁18.235-15.547-15.247-14.926-14.536-16.024-15.281-14.7316-14.5914分叉處10.365-17.879-17.544-17.433-16.528-18.245-17.367-16.6233-16.2912位移-恒載北京邁達斯技術(shù)有限公司39位移-鋼束北京邁達斯技術(shù)有限公司40位移-梯度升溫北京邁達斯技術(shù)有限公司41彎矩-恒載第二、三跨橋梁恒載（彎矩KN.M）縱向控制截面位置梁格實體

X（m）

整體坐標主梁1主梁2主梁3sum支點29.94-6150.4-6862.6-7441.2-20454.240-14636.4671/437.44-716.3-851.3-842.0-2409.630-2286.7351/244.941363.31564.31423.54351.0904538.697支點59.94-5181.0-5749.3-5603.7-16534.030-12772.8431/466.914806.0935.5797.82539.3302717.5201/274.3363839.74389.83872.012101.40012314.732支點88.192-9.7-10.9-12.3-32.960268.717控制截面位置梁格實體

X（m）

整體坐標sum支點0.54-165.33483.802變截面處4.510253.7513300.15跨間橫梁18.23517095.0921017.78跨間橫梁214.9724473.1223444.89跨間橫梁320.2115223.714832.68支點29.94-20487.9-14636.5北京邁達斯技術(shù)有限公司42剪力-恒載和鋼束恒載控制截面位置梁格實體X（m）整體坐標sum變截面處4.5-2589.6-2858.2跨間橫梁18.235-1425.5-1566.8跨間橫梁214.97820.9643.9跨間橫梁320.212914.12895.11/437.44-1642.3-1755.61/244.94-100.6-100.61/466.914-2021.5-2159.41/274.336-495.3-608.1鋼束控制截面位置梁格實體X（m）

整體坐標sum變截面處4.55885.52116.5跨間橫梁18.2358845.61977.4跨間橫梁214.97-1432.1-358.0跨間橫梁320.21-2967.0-3523.71/437.442238.92603.61/244.94168.5190.91/466.9142047.72668.41/274.336374.0141.0北京邁達斯技術(shù)有限公司43應力-恒載恒載（正應力MPa）縱向控制截面位置梁格X（m）整體坐標TATBTCTDTE支點0.540.3960.640-0.558-0.7420.890變截面處4.5-2.318-2.501-2.385-2.509-2.308跨間橫梁18.235-4.455-4.287-3.656-3.611-3.802分叉處10.365-5.086-5.376-3.622-3.774-6.321

實體TATBTCTDTE支點0.54-0.004-0.130-0.157-0.103-0.079變截面處4.5-2.407-3.105-3.201-3.411-3.171跨間橫梁18.235-4.323-4.138-4.387-4.417-4.654分叉處10.365-4.552-5.035-5.482-5.416-4.757北京邁達斯技術(shù)有限公司44應力-恒載恒載（正應力MPa）縱向控制截面位置梁格實體X（m）整體坐標TATBTCTDTATBTCTD支點29.9