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《基于动力的石拱桥有限元模型修正》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第37卷第4期福州大学学报(自然科学版)Vo.l37No.42009年8月JournalofFuzhouUniversity(NaturalScienceEdition)Aug.2009文章编号:1000-2243(2009)04-0573-09基于动力的石拱桥有限元模型修正122石明兰,左小刚,夏樟华(1.福州大学建筑学院,福建福州350108;2.福州大学土木工程学院,福建福州350108)摘要:利用大型通用软件ANSYS,以国道319线苏家坡桥为例阐述基于动力的加固前后石拱桥有限元模型建立及模型修正的过程.首先介绍加固前后苏家坡桥的环境
2、振动试验与模态参数识别,然后介绍加固前的石拱桥有限元建模及基于动力的模型修正过程,最后介绍加固后该桥的有限元模型修正.结果表明,加固前后的有限元模型计算和实测动力特性能够吻合良好,所建立的有限元模型可以用于桥梁的静动力计算.关键词:石拱桥;有限元模型;振动试验;模型修正中图分类号:U441.3文献标识码:ADynamicbasedfiniteelementmodelupdatingofstonearchbridge122SHIMin-lan,ZUOXiao-gang,XIAZhang-hua(1.CollegeofArchitecture,Fu
3、zhouUniversity,Fuzhou,Fujian350108,China;2.CollegeofCivilEngineering,FuzhouUniversity,Fuzhou,Fujian350108,China)Abstract:UsingcommercialsoftwareANSYS,theprocessoffiniteelementmodelingandmodelupdatingofstonearchbridgebasedondynamicbehaviorsasanexampleSujiapobridgeinNo.319nati
4、onallinebeforeandafterstrengtheningwascarriedou.tFirstly,theambientvibrationfield-testingandmodalparametersidentificationwereconducted,thentheprocessoffiniteelementmodelingandmodelupdatingofSujiapoarchbridgebeforestrengtheningwasintroduced,finally,thefiniteelement(FE)modelaft
5、erstrengtheningwasconstructedandupdated.TheresultrevealsthatthedynamiccharacteristicsfromFEmodelarecoincidewiththeresultsfromtestingbeforeandafterstrengthening,andtheFEmodelcanbeusedforfurtherstaticanddynamiccalculation.Keywords:stonearchbridge;finiteelementmode;lvibrationte
6、sting;modelupdating1概述目前,仍有许多石拱桥作为省道,甚至是国道的主要桥梁.由于交通荷载等级的提高,对这些桥梁承载能力的评估、加固和改造成为桥梁工作者一项重要研究内容.与现代计算机技术相结合,进行石拱桥的有限元模拟和仿真分析也就成为桥梁工作者一个重要的研究方向.目前,国内外用三维有限元模型来模[1]拟石拱桥的工作还开展得不多,其中在国外最有代表性的就是PaulJFanning和ThomasEBoothby利用三维非线性模型来模拟石拱桥,其中拱圈用刚度能随裂缝发展而改变的非线性块体单元来模拟,填料采用的是Drucker-Pra
7、ger屈服准则,填料和拱圈之间的接触面用空间截面单元来模拟,然后通过静载试验[2]的结果来修正有限元模型.在国内,周岑等以丹河新桥为例,对大跨度石拱桥进行了全桥仿真分析.聂[3]建国等采用ANSYS提供的Solid65单元来模拟一座古老的实腹式石拱桥,由于拱圈中砂浆基本上已经风化,模型基本不考虑石材的抗拉性能,填料采用Drucker-Prager屈服准则,填料的力学参数通过实测获得,根据现场静载试验的结果来调整有限元模型的弹性模量参数.收稿日期:2008-08-25作者简介:石明兰(1966-),女,讲师.基金项目:福建省高等学校新世纪优秀人才支
8、持计划资助项目(TW2006-29)574福州大学学报(自然科学版)第37卷石拱桥历史悠久,实际性能比较复杂,既包括石材与土壤和
