单元类有关论文范文素材,与建模方法对于斜交弯桥动力特性的影响相关研究生毕业论文开题报告

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摘 要：在城市高架桥以及互通式立交匝道桥中,普遍采用曲线箱梁桥斜交的方式,通过研究不同曲率下、不同斜交角度下,运用MIDAS/CIVIL和ABAQUS有限元分析软件分别采用梁单元、板单元、实体单元建模,对自振周期进行对比分析.结果表明：半径较小时计算结果误差较大；板单元能够很好地模拟斜交情况.

关 键 词 ：弯斜桥；动力特性；MIDAS/CIVIL

1.前言

随着交通的发展,弯梁桥的数量也越来越多,在高速公路匝道桥以及成立互通式立交匝道桥中最为常见,受限于地形地貌,很多弯桥采取了斜交的方式,由于美观、经济、抗扭刚度大等因素,其中斜交箱梁弯桥的数量最多.此类桥梁具有斜、弯、坡等特点,给桥梁的线型和构造处理带来很大困难.在工程计算中尤其是在桥梁动力荷载试验的工作中,对于斜交弯桥往往采用单根曲线梁的近似算法求解自振频率,忽略斜交带来的影响.

本文就斜交弯桥在MIDAS/CIVIL程序中以梁单元、板单元,ABAQUS中采用实体单元进行建模计算,详细介绍建模过程中应该注意的几个问题及解决方法.然后再用该模型对桥梁进行动力特性分析,对比得出不同条件下对桥梁动力特性的变化情况,分析成果将对日常的桥梁计算给出建议.该匝道桥是转角为45°的连续双箱室简支箱梁,曲线半径分别为35m和70m,横断面形状如图1所示.

2.模型的建立

对于箱型截面斜交弯桥,建模是可以选择的单元有空间梁单元、板单元,以及实体单元,梁单元与板单元的建模均在MIDAS/CIVIL中完成,实体单元的建模由ABAQUS完成.半径35m,斜交40°弯桥的MIDAS建模结果与ABAQUS建模结果如图2所示.

由于本文旨在探究斜交弯桥采用单梁法计算动力特性时的误差,故需建立多个模型进行对比,本文中共需建立12个模型,半径分为35m与70m,并建立直交梁单元模型与斜交10°、20°、30°、40°板单元模型以及斜交40°实体单元模型.通过大量数据分析误差出的现位置以及变化规律.

3.有限元模型

计算所用箱梁截面较宽,达到了9.2m,为了与实际情况相符合,在梁体两端均采用多支座约束,在MIDAS/CIVIL程序中,需改变斜交梁端截面的节点局部坐标轴,使支座垂直于梁端截面.在ABAQUS程序中,直接对截面下边缘进行约束.

计算得到半径为35m时不同单元