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有限單元模型的選取及應(yīng)用
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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(1)平面梁?jiǎn)卧P?/FONT>

    平面梁?jiǎn)卧抗?jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度,即節(jié)點(diǎn)在平面內(nèi)的兩個(gè)線位移和一個(gè)角位移。在采用平面梁?jiǎn)卧P蜁r(shí),為保證計(jì)算精度,一般要求跨長(zhǎng)J信比截面尺寸大很多。

 

(2)空間梁?jiǎn)卧P?/FONT>

    用空間梁?jiǎn)卧獙?duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散,可以直接給出計(jì)算截面的內(nèi)力和變形,根據(jù)結(jié)構(gòu)受力后截面是否保持平面,可以分為無翹曲扭轉(zhuǎn)單元和翹曲扭轉(zhuǎn)單元。

 

(3)梁格模型

    梁格模型是用于模擬寬梁、彎梁、斜梁等橋梁結(jié)構(gòu)的一種常見分析方法。用縱、橫梁格來比擬箱梁(腹板、頂?shù)装澹┑氖芰?,梁格本身為空間梁?jiǎn)卧A焊衲P涂梢钥紤]整個(gè)截面的橫向變形,可以得到內(nèi)力的橫向分布情況。與實(shí)體元模型相比,梁格模型是一種用較小的計(jì)算代價(jià)取得較為理想的計(jì)算結(jié)果的實(shí)用計(jì)算方法。

 

(4)板殼元和實(shí)體有限元模型

    板殼元和實(shí)體有限元模型適宜于復(fù)雜、寬體等空間效應(yīng)顯著的情況。用實(shí)體和(或)板殼單元建模,可以最大限度地模擬箱梁實(shí)際尺寸,計(jì)入翹曲、畸變、剪力滯等影響。但是,空間模型單元數(shù)量大,預(yù)應(yīng)力筋的張力雖可以通過對(duì)桿單元降溫或施加初應(yīng)變的方法來模擬,但難以考慮預(yù)應(yīng)力損失和各種時(shí)效影響。輸出結(jié)果為應(yīng)力狀態(tài),與規(guī)范按內(nèi)力進(jìn)行承載力檢算的方式不匹配,若將應(yīng)力積分為內(nèi)力,其復(fù)雜程度令人生畏。

 

    概括起來說,直線橋和半徑較大的曲線橋宜采用平面桿系模型;寬跨比較小的曲線橋可采用空間梁元模型;多室箱梁和寬跨比較大的直線橋、曲線橋宜采用空間梁格模型;構(gòu)造復(fù)雜或空間效應(yīng)明顯的直、曲寬梁橋,可以采用實(shí)體、板殼元建??疾炜臻g應(yīng)力分布,校驗(yàn)其他模型的分析結(jié)果。

 

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