midasFEANX索梁锚固区分析.pdf
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1、FEA NX在索梁锚固区分析中的应用李铎01 前景提要02 分析流程03 结果查看04 常见问题 目 录 CONTENTS01前景提要前景提要-为何进行实体分析?1.构造复杂2.受力复杂(三向应力状态)3.杆系模型无法正确模拟此位置的应力状态前景提要-应力扰动区前景提要-锚固区索梁锚固区预应力齿块钢锚梁前景提要-索塔锚固区钢锚梁或钢锚箱一般模拟时,会选取节段混凝土桥塔和锚箱结构建立模型。常见模拟方法:1.剪力键不模拟,采用界面/接触定义桥塔和钢锚箱的相互作用,可以选择无滑动或按照实际参数来模拟相对滑动。结果云图相对平滑,接触面不会出现明显的应力集中。2.模拟剪力键,剪力键一般采用弹性连接*来模
2、拟,直接输入相应的刚度,此时一般不考虑桥塔和钢锚箱的相互作用。剪力钉作用位置可能会出现应力集中。边界条件:一般在混凝土桥塔底部施加固定约束。*:不要使用实体单元来模拟剪力钉,会导致网格划分困难,提取结果复杂等问题前景提要-索梁锚固区锚箱或锚拉板或垫板一般模拟时,会选取主梁和锚箱结构建立模型,为避免应力集中,可以较多的选取节段长度。常见模拟方法:针对于锚固区段,只施加索力即可;边界条件:参考相关论文,主要有以下几种1.简支边界(主梁两侧施加竖向约束,拉索力传递方向施加纵向约束)2.固结边界(主梁两侧均施加固定约束)3.悬臂边界(拉索力传递方向施加固定约束,另一端自由)前景提要-预应力锚固区一般模
3、拟时,仅选取局部区段建立模型。或直接按照规范算法进行计算即可。常见模拟方法:针对于齿块区域,只施加预应力荷载对应的张拉力即可;边界条件:腹板约束竖向,两侧约束横向,对称位置施加对称边界。(参考FEA 例题)02分析流程分析流程-有限元基础介绍0D单元1D单元2D单元3D单元单元分析流程-前处理直接建立-使用程序自身的前处理建模功能从其它软件中导入-可从任意一个层级导入Pro-EUnigraphicsMIDAS系列软件Civil、GenParasolidAutoCADCATIASolidWorks分析流程-复杂的模型如何处理?化繁为简,从底层开始处理再复杂的实体也是由点、线、面组成的,确定点、线
4、、面的相对位置即可建立起实体。灵活运用工作平面。借助于其它几何建模软件直接生成实体前处理可以选择的软件很多,见前文对于网格,我们也可以采用别的软件划分好导入进来(使用Nastran文件(仅v2022R1及之后版本)为什么选择FEA NX?操作简便特殊问题的处理的便利性(如施工阶段分析、混凝土收缩徐变、钢束预应力损失、网格之间的耦合。)计算结果查看的便利性分析流程-前处理钢束、钢筋的处理程序中专门的钢束单元-钢束(无需考虑耦合)1、建好钢束几何图形-钢束线2、定义钢束特性3、线网格划分-选择对应钢束特性程序中专门的钢筋单元(只有轴向刚度)1、钢筋和混凝土母单元完全粘结无滑移2、程序会自动计算母单
5、元中的交点程序中植入式梁单元(无需考虑耦合)1、可以考虑轴向、弯、剪、扭复合受力其余单元需要手动考虑耦合分析流程-前处理钢束快速建模单元形式布置的Civil钢束,可以较为接近的体现钢束在空间中的实际形状,同时仅需输入平弯和竖弯几个参数即可。如 何 导 入 F E A N X?提取出钢束坐标即可获得完整钢束分析流程-前处理钢束建模-预应力损失k的单位为1/m,u为无量纲分析流程-网格处理1.考虑后期加载以及结果查看的便利性2.网格尺寸的选择 温 度 梯 度-荷 载 施 加 结 果 查 看-剖 断 面3.网格划分方法 六 面 体 网 格-准 确 性 高,但 对 几 何 模 型 要 求 较 高。四
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