斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析

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1、斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析北京迈达斯技术有限公司2010．02midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析通过实体仿真程序FEA进行计算。因为要计算整个塔墩梁固结区域，这里采用建立整桥模型，对塔墩梁区域按照图纸的详细构造进行建模，查看结果的时候只查看塔墩梁的区域的结果。建立的FEA模型总共有个582702单元、172322节点。桥墩、临时墩、主梁、主塔用实体单元来模拟，斜拉索使用桁架单元来模拟。建立的模型如下图：图1塔墩梁几何透视图图2塔墩梁有限元模型图1midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析图3全部模型正面图图4全部模型轴测图2midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析图5预

2、应力布置图按照以下组合分别查看计算结果：组合一：自重+预应力+斜拉索组合二：自重+预应力+斜拉索+人行道+绿化带+二期铺装组合三：自重+预应力+斜拉索+人行道+绿化带+二期铺装+汽车荷载1（最大反力）组合四：自重+预应力+斜拉索+人行道+绿化带+二期铺装+汽车荷载2（最大弯矩）组合五：自重+预应力+斜拉索+人行道+绿化带+二期铺装+汽车荷载3（最大位移）最大反力对应的是civil程序计算的主墩反力最大时的汽车荷载布置形式，最大弯矩对应的是civil程序计算的主跨跨中弯矩最大时的汽车荷载布置形式，最大位移对应的是civil程序计算的主塔塔顶位移最大时的汽车荷载布置形式。一、组合一荷载作用下

3、的结果1、位移结果3midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析图1.1整体模型总位移图图1.2整体模型竖向位移图在荷载组合一情况下，整个桥梁的最大位移发生在塔顶，最大位移达到22mm。4midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析图1.3组合一塔墩梁竖向位移图通过以上图中可以看出，最大位移为22mm，主要发生在塔的顶端。2、应力结果因为我们主要关心的是塔墩梁固结处的计算结果，所以查看应力也只查看塔墩梁固结处的应力结果，如下图：图1.4组合一塔墩梁P1图可以从上图中看出，第一主拉应力P1，大概有93%的区域应力在-1.01～1.99Mpa之间。5midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分

4、析图1.5塔墩梁标记图上图的标记图标出了最大应力和最小应力的结果，最大应力达到23Mpa，最小应力是-1.01Mpa，这个应力主要发生在预应力钢筋通过的混凝土区域，属于预应力钢束引起的应力集中。图1.6塔墩梁主梁线上图上图主要体现了主梁上缘的应力，整个主梁上缘的应力都小于1Mpa。6midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析图1.7塔墩梁主塔线上图塔上的应力按照线上图的形式给出，基本上主塔上的应力都小于1Mpa，大于1Mpa的值主要发生在拉索的张拉区。图1.8主拉应力P1(高于1.83Mpa)由于使用的是C50混凝土，而C50混凝土的设计拉应力为1.83Mpa，设计压应力为22.4Mp

5、a。因此我们可以使用等值面，只查看主拉应力高于1.83Mpa的值。从上图中看出，高于1.83Mpa的值主要发生在拉索张拉区和预应力钢束通过的区域的应力集中区，所以，这部分我们不予考虑。其他区域均小于1.83Mpa，所以满足要求。7midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析图1.9组合一塔墩梁P3图从上图中可以看到第三主压应力的结果，整个塔墩梁固结处有99%的区域的主压应力为-20Mpa～1.42Mpa之间。图1.10组合一塔墩梁P3标记图从上面的标记图中可以看出，最大主压应力为-49Mpa，最小主压应力为1.42Mpa，而且均分布在预应力钢束通过的应力集中区域。8midasFEA斜拉桥

6、塔墩梁固结区域实体分析图1.11塔墩梁P3主梁线上图从以上的主梁上缘的线上图中可以看出，主压应力为-4.6Mpa，满足要求。图1.12主塔P3线上图9midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析图1.13塔墩梁固结P3图（低于-22.4Mpa）在上图中我们把低于-22.4Mpa的区域显示出来，可以看出，整个模型只有很少一部分的主压应力超过了22.4Mpa，而且均集中在预应力钢束通过区域的应力集中区。二、组合二荷载作用下的结果1、位移结果图2.1整体模型总位移图10midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析图2.2整体模型竖向位移图在荷载组合二的情况下，整个桥梁最大位移发生在跨中，竖向位

7、移达到34mm。图2.3塔墩梁固结处位移图2、应力结果11midasFEA斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析图2.4组合二塔墩梁P1图可以从上图中看出，第一主拉应力P1，大概有93%的区域应力在-1.46～1.66Mpa之间。图2.5组合二塔墩梁标记图上图的标记图标出了最大应力和最小应力的结果，最大应力达到23.5Mpa，最小应力是-1.46Mpa，这个应力主要发生在预应力钢筋通过的混凝土区域，属于预应力钢束引起的应力集中。12midas