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T形梁桥强度有限元分析

发布于:2021-04-01 19:43
有限元分析

       某供水工程斜桥为装配式预应力混凝土T形梁桥,倾斜21.6°,桥上铺设轨道,供提水车辆使用。桥梁主梁全长19.96 m(水平方向),随着河流水位的升降,该桥经常处于水流之中,由于该T形梁桥腹扳较薄,在缆车车轮压力荷载、桥梁自重、预加应力和流水压力等荷载作用下,桥梁腹扳的应力和变形是否满足要求,曾困扰着人们。本文采用有限元分析方法对此问题进行了详细分析,所得结论可供设计参考。
       该装配式预应力混凝土T形梁桥由7片T形梁组成,由于该桥承受的竖向荷载较大,为了保证根主梁连成整体共同工作,每片T形梁设置了9个横隔梁,为了能考虑横隔梁与主梁的共同作用,本文采用空间块体等参单元对主梁和横隔梁进行有限单元离散,对于边主梁,本文共划分了2002个单元,共计3642个结点,在桥梁支点处取为固定约束,桥梁边主梁有限元网格划分如图所示。
       根据该梁桥的实际结构,本文采用空间块体等参单元,每个单元共有8个结点,每个结点有3个自由度,一个单元共计24个自由度,单元的结点位移列阵。
       在上述计算荷载作用下,本文计算了桥梁每个结点处的位移值和应力值,限于篇幅,这里只给出桥梁跨中横隔梁处截面(记为截面1-1)、跨中横隔梁与相邻横隔梁中间截面处(记为截面2-2)、支点截面处(记为截面3-3)应力等值线图,分别如图所示,截面处的最大压应和最小压应力如表所示。
       从以上计算结果可以看出,在流水压力等荷载作用下,桥梁变形较小,未出现拉应力,压应力小于抗压设计强度,腹扳配筋可不考虑流水压力的影响。
       本文对T形梁桥在流水压力及其它荷载共同作用下的强度进行了详细研究,采用有限单元法可以得到相当准确的结果,经计算,桥梁截面强度满足要求,腹扳配筋可不考虑流水压力的影响,所得结论可供设计参考。


                                                                                专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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