匝道分叉箱梁全桥仿真分析

北京迈达斯技术有限公司

FEA匝道分叉箱梁桥全桥仿真分析(二)北京迈达斯技术有限公司梁华真实的工程实例——宽、斜、弯桥详尽的对比分析——单梁、梁格、实体更多精彩内容敬请关注MIDAS网络培训：

异形箱梁精细化解决方案·宽桥季

异形箱梁精细化解决方案·弯桥季

异形箱梁精细化解决方案·斜桥季要点内容桥梁基本信息及建模思路midasFEA建模

建立几何模型网格划分荷载---自重、二期、温度（梯度升降温和整体升降温）

边界条件（支座）结果查看

收缩徐变支座反力

挠度

应力

目录北京迈达斯技术有限公司3结果展示北京迈达斯技术有限公司4几何模型网格模型结果展示北京迈达斯技术有限公司5应力分布剪切面线上图剖断面从图纸到三维实体的建模思路。几何建模细节的处理。网格划分注意事项。

要点内容北京迈达斯技术有限公司6从图纸到三维实体模型北京迈达斯技术有限公司7E匝道第四联箱梁立面E匝道第四联箱梁平面从图纸到三维实体模型北京迈达斯技术有限公司8E匝道第四联箱梁平面弯变直从图纸到三维实体模型北京迈达斯技术有限公司9扩展修剪外部实体曲面缝合、实体分割放置截面曲面缝合布尔差集流程北京迈达斯技术有限公司10几何模型生成外(内）部实体生成全桥支座网格添加材料和特性六面体主导实体单元支座刚性连接和弹性连接生成钢筋单元边界和荷载添加边界条件自重二期温度梯度建立模型建模思路导入处理后的箱梁平面图。利用扩展和布尔差集，生成箱梁外部实体。利用导入截面、缝合曲面、实体分割和布尔差集等功能生成内部实体。利用布尔差集，生成全桥模型。利用印刻，定义边界区域。创建和导入预应力钢束几何线。重点：

工作平面的应用；

扩展、缝合曲面、布尔差集和分割实体等操作；

支座的印刻处理；

北京迈达斯技术有限公司11midasFEA提供多种建立模型的方式，可以在FEA中直接建立几何模型，或导入CAD图形，或可以把midasCivil中的整桥杆系模型及钢束形状通过“杆系转换为实体”的命令直接导入。工作平面在FEA里使用的坐标系有整体坐标系（GCS）、工作坐标系（WCS）、用户定义坐标系。在上述坐标系里程序经常使用的是GCS和WCS，用户还可以任意定义并使用用户自定义坐标系。GCS是固定的坐标系，在画面上用红色（X轴）、绿色（Y轴）、蓝色（Z轴）的方向箭来表示。WCS是随工作平面一起移动的坐标系，与GCS一样在画面上用三个颜色（R、G、B）来表示方向箭和各轴的名称。工作平面是指用户建立模型时的二维操作平面。虽然在空间上建立几何体形状需要输入三维绝对坐标，但实际上在同一平面上操作的情况较多。将工作平面移动到适当的位置后，只需输入二维坐标即可，而且有些特性曲线的生成和修改功能只适用于在工作平面上操作。北京迈达斯技术有限公司12建立模型---导入箱梁平面图北京迈达斯技术有限公司13导入的时候需要注意单位系统14高级建模生成几何体旋转剖面放样剖面放样扩展扫描剖面导向曲线剖面延伸北京迈达斯技术有限公司建立模型外部实体：扩展北京迈达斯技术有限公司15生成面扩展生成体扩展、扫描和布尔差集建立模型---缝合曲面内部实体：缝合曲面生成实体/扩展北京迈达斯技术有限公司16线轮廓面轮廓缝合曲面分割实体删除多余的部分建立模型---缝合曲面内部实体：缝合曲面生成实体/扩展北京迈达斯技术有限公司17导入截面轮廓线缝合曲面建立模型---全桥模型布尔差集北京迈达斯技术有限公司18最终几何模型建立模型---印刻支座形状北京迈达斯技术有限公司19通过印刻命令，将支座形状在箱梁底部呈现出来，方便网格划分时的系统识别。导入边界区域印刻流程北京迈达斯技术有限公司20几何模型生成外(内）部实体生成全桥支座网格添加材料和特性六面体主导实体单元支座刚性连接和弹性连接生成钢筋单元边界和荷载添加边界条件自重二期温度梯度定义材料混凝土（JTG04(RC)_C50)钢筋（JTG04(S)_Strand1860）北京迈达斯技术有限公司211、材料从数据库里面选取2、混凝土定义收缩徐变定义特性混凝土（JTG04(RC)_C50)钢筋（JTG04(S)_Strand1860）北京迈达斯技术有限公司22实体网格划分北京迈达斯技术有限公司23使用FEA中的自动网格划分功能，将主梁实体划分3维网格单元---六面体主导。注意网格粗细生成钢筋单元北京迈达斯技术有限公司24使用FEA中的自动网格划分功能，将钢束划分成一维网格。自动耦合创建连接单元北京迈达斯技术有限公司25用刚性连接和弹性连接模拟橡胶支座。刚性连接+弹性连接创建连接单元北京迈达斯技术有限公司26刚度计算创建连接单元北京迈达斯技术有限公司27刚度计算创建连接单元北京迈达斯技术有限公司28刚度计算创建连接单元北京迈达斯技术有限公司29刚度输入可以分组定义加以区分注意坐标系的选择无需输入刚度的对话框以一个很小的数值来代替零值，可以消除奇异。流程北京迈达斯技术有限公司30几何模型生成外(内）部实体生成全桥支座网格添加材料和特性六面体主导实体单元支座刚性连接和弹性连接生成钢筋单元边界和荷载添加边界条件自重二期温度梯度边界条件北京迈达斯技术有限公司31荷载自重二期荷载---铺装北京迈达斯技术有限公司32荷载梯度升降温北京迈达斯技术有限公司33通过函数定义梯度升降温荷载整体升降温

北京迈达斯技术有限公司34定义分析工况北京迈达斯技术有限公司35定义施工阶段自重下支座反力北京迈达斯技术有限公司36桥墩位置梁格实体梁格梁格各墩实体实体各墩与梁格差值比例桥墩12-11287.0

1330.7

43.73%桥墩12-21187.5

1173.3

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

3864.6

16.70%桥墩13-22439.8

2557.3

117.55%桥墩13-3301.1

184.2

-116.9-63%桥墩13-4889.6

849.3

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

3038.8

77.23%桥墩14-22741.95703.52844.35883.0102.44%桥墩15-11077.3

1126.3

49.04%桥墩15-21054.12131.41103.02229.348.94%合计20421.020421.020747.320747.3326.32%北京迈达斯技术有限公司37北京迈达斯技术有限公司38第一跨分叉前恒载（位移：mm）纵向控制截面位置梁格实体

X（m）

整体坐标主梁1主梁2主梁3主梁4主梁1主梁2主梁3主梁4支点0.54-1.406-1.373-1.509-1.537-1.745-1.481-1.43473-1.47765变截面处4.5-9.468-9.284-9.088-9.056-9.983-9.491-9.25476-9.27258跨间横梁18.235-15.547-15.247-14.926-14.536-16.024-15.281-14.7316-14.5914分叉处10.365-17.879-17.544-17.433-16.528-18.245-17.367-16.6233-16.2912位移-恒载北京迈达斯技术有限公司39位移-钢束北京迈达斯技术有限公司40位移-梯度升温北京迈达斯技术有限公司41弯矩-恒载第二、三跨桥梁恒载（弯矩KN.M）纵向控制截面位置梁格实体

X（m）

整体坐标主梁1主梁2主梁3sum支点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支点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支点88.192-9.7-10.9-12.3-32.960268.717控制截面位置梁格实体

X（m）

整体坐标sum支点0.54-165.33483.802变截面处4.510253.7513300.15跨间横梁18.23517095.0921017.78跨间横梁214.9724473.1223444.89跨间横梁320.2115223.714832.68支点29.94-20487.9-14636.5北京迈达斯技术有限公司42剪力-恒载和钢束恒载控制截面位置梁格实体X（m）整体坐标sum变截面处4.5-2589.6-2858.2跨间横梁18.235-1425.5-1566.8跨间横梁214.97820.9643.9跨间横梁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钢束控制截面位置梁格实体X（m）

整体坐标sum变截面处4.55885.52116.5跨间横梁18.2358845.61977.4跨间横梁214.97-1432.1-358.0跨间横梁320.21-2967.0-3523.71/437.442238.92603.61/244.94168.5190.91/466.9142047.72668.41/274.336374.0141.0北京迈达斯技术有限公司43应力-恒载恒载（正应力MPa）纵向控制截面位置梁格X（m）整体坐标TATBTCTDTE支点0.540.3960.640-0.558-0.7420.890变截面处4.5-2.318-2.501-2.385-2.509-2.308跨间横梁18.235-4.455-4.287-3.656-3.611-3.802分叉处10.365-5.086-5.376-3.622-3.774-6.321

实体TATBTCTDTE支点0.54-0.004-0.130-0.157-0.103-0.079变截面处4.5-2.407-3.105-3.201-3.411-3.171跨间横梁18.235-4.323-4.138-4.387-4.417-4.654分叉处10.365-4.552-5.035-5.482-5.416-4.757北京迈达斯技术有限公司44应力-恒载恒载（正应力MPa）纵向控制截面位置梁格实体X（m）整体坐标TATBTCTDTATBTCTD支点29.9