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时间:2019-03-03
《基于ansys的厦漳跨海大桥主塔钢锚梁有限元分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、万方数据第30卷第3期2011年6月重庆交通大学学报(自然科学版)JOURNAL0FCHONOQINGJlAOTONGUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)V01.30No.3Jun.2011基于ANSYS的厦漳跨海大桥主塔钢锚梁有限元分析陈世教,薛志武,杜波(重庆大学机械工程学院,重庆删5)摘要:采用ANsYs建立钢锚梁有限元模型,对其结构进行安装后的多种工况静强度计算和模态分析,得到其固有频率等特性,研究了在脉动风载荷作用下钢锚梁的动力响应;对设计方案进行综合评价。关键词:钢锚梁;有限元;结构静强度;模
2、态分析;动力响应中图分类号:u446文献标志码:A文章编号:1674—0696(2011)03一0357一04FiniteElementA衄lysisOfMainTowerSteelAnchorBeamsofZhangzhouXiamen—cross—seaB—dge(BasedonANSYS)CHENShi-jiao,XUEZhi—wu,DUBo(School0fMech帅icalEn舀neeriIlg,ChongqingUnivers畸,Chongqing删5,China)Abst瑚ct:nefiniteelemen
3、tmodelofthesteel蚰chorbe枷w髂establishedbyANSYStoobtaintlle8tatics眦n殍hofthemodelinav撕ety0fworkingconditions;tllenat眦lfbquency明dotherch啪cteristicsoftllestnJcturewasaJsoextractedintlles咖eworkingcondition.Thedynamicrespo珊e“tllesteelanchorw∞analysedint11epulsenuctuating
4、诵ndloads蚰dacomprehensiveevaluationw踞百ven.Keywords:steel—anchor—beams;finiteelement;smlcturestI℃n时h;mode粕alysis;response厦漳跨海大桥起于厦门海沧区青礁,横跨九龙江人海口,止于浮宫后宅处。全长9.7km,其中主桥长1290m(主跨720m),是5跨连续的半漂浮斜拉桥,主塔高227m;按双向6车道高速公路标准建设,设计时速100km/h,路基宽33.5m,桥宽33m。主塔结构为钻石形,为有效解决斜拉索塔锚固区
5、开裂问题,提高结构耐久性,采用钢牛腿,钢锚梁组合结构⋯。主塔设23节钢锚梁,安装水平标高164.700—224.570m。钢锚梁系统材料采用Q345C。钢锚梁与钢牛腿间用M26高强螺栓连接。斜拉索设置在钢锚梁两端,钢牛腿与桥塔内壁采用剪力钉连接悼J。钢牛腿高度有3.5,2.9,2.6和2.3m四种规格。每节段钢锚梁通过钢牛腿Ⅳ5钢板用M24高强螺栓连接。厦漳大桥主塔钢锚梁结构如图1。在以往的研究中,通常只对斜拉索张拉以后的钢锚梁锚固区进行分析和探讨旧J。而对钢锚梁安装过程中的受力情况和特性的研究却是空白,笔者利用有限元软
6、件ANSYS对厦漳大桥主塔钢锚梁安装工况进行静强度分析、模态分析和脉动风载荷作图l钢锚梁结构Fig.1Thesch绷a廿cmagmmof山esteel粕chorbe蛐用下的瞬态动力学分析,以评价其设计的合理性。1分析模型1.1有限元模型选择G肘也一删三个节段钢锚梁进行建模,高度为3.5m+3.5m+2.9m=9.9m,安装位置为水平标高169.37~179.27m。建模时采用板壳单元模拟钢锚梁和牛腿结构。材料采用属性为理想弹塑性的本构模型。3个节段模型共定义了32774个节点,35852个单元,有限元模型如图2Ho。1.
7、2边界条件钢锚梁与牛腿之间约束关系根据实际情况采用面一面接触(刚体一柔体接触)与节点耦合模拟螺收稿日期:20lO一12—29;修订日期:2011一03一08作者简介:陈世教(1949一),男,湖南常德人,教授,主要从事机械系统动力学、振动噪声分析与控制研究方面的工作。E—mail:tin鲥n9622@yall00.cⅫ。万方数据358重庆交通大学学报(自然科学版)第30卷图2钢锚梁有限元模型Fig.2Thenn“eeIementmodelofthest∞lbe啪anchor栓连接。每节段钢牛腿之问通过Ⅳ5钢板做绑定接触、
8、相应节点做竖直方向耦合进行模拟。在模型中,以GM趁底部平面中心位置为坐标原点。平行钢锚梁方向为x向,高度方向为y向,z向由右手定则确定。删节段钢牛腿Ⅳ5钢板做全约束,Ⅳ4钢板底部做y方向位移约束。2结构静强度分析静强度分析主要模拟3节段钢锚梁安装完成但未浇筑混凝土时3种工况下受力情况,得到相应的位移、应力、和内力等结
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