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        T形梁橋強度有限元分析

        發布于:2021-04-01 19:43
        有限元分析

               某供水工程斜橋為裝配式預應力混凝土T形梁橋,傾斜21.6°,橋上鋪設軌道,供提水車輛使用。橋梁主梁全長19.96 m(水平方向),隨著河流水位的升降,該橋經常處于水流之中,由于該T形梁橋腹扳較薄,在纜車車輪壓力荷載、橋梁自重、預加應力和流水壓力等荷載作用下,橋梁腹扳的應力和變形是否滿足要求,曾困擾著人們。本文采用有限元分析方法對此問題進行了詳細分析,所得結論可供設計參考。
               該裝配式預應力混凝土T形梁橋由7片T形梁組成,由于該橋承受的豎向荷載較大,為了保證根主梁連成整體共同工作,每片T形梁設置了9個橫隔梁,為了能考慮橫隔梁與主梁的共同作用,本文采用空間塊體等參單元對主梁和橫隔梁進行有限單元離散,對于邊主梁,本文共劃分了2002個單元,共計3642個結點,在橋梁支點處取為固定約束,橋梁邊主梁有限元網格劃分如圖所示。
               根據該梁橋的實際結構,本文采用空間塊體等參單元,每個單元共有8個結點,每個結點有3個自由度,一個單元共計24個自由度,單元的結點位移列陣。
               在上述計算荷載作用下,本文計算了橋梁每個結點處的位移值和應力值,限于篇幅,這里只給出橋梁跨中橫隔梁處截面(記為截面1-1)、跨中橫隔梁與相鄰橫隔梁中間截面處(記為截面2-2)、支點截面處(記為截面3-3)應力等值線圖,分別如圖所示,截面處的最大壓應和最小壓應力如表所示。
               從以上計算結果可以看出,在流水壓力等荷載作用下,橋梁變形較小,未出現拉應力,壓應力小于抗壓設計強度,腹扳配筋可不考慮流水壓力的影響。
               本文對T形梁橋在流水壓力及其它荷載共同作用下的強度進行了詳細研究,采用有限單元法可以得到相當準確的結果,經計算,橋梁截面強度滿足要求,腹扳配筋可不考慮流水壓力的影響,所得結論可供設計參考。


                                                                                        專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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