斜拉橋異形索塔力學(xué)性能研究.pdf

1、斜拉橋尤其是其高聳橋塔在城市地標性建筑、人文景觀中的地位與日俱增。設(shè)計者在優(yōu)化其受力性能的同時，越來越重視美學(xué)價值，追求橋塔造型上的新穎，出現(xiàn)越來越多的異形橋塔，導(dǎo)致橋塔的受力呈現(xiàn)明顯的空間特性。對橋塔受力性能進行評價時，規(guī)范基于梁單元的方式實現(xiàn)而并非實體單元，并且，梁單元與實體單元建立的模型可靠性的優(yōu)劣難以判斷，因此，研究梁單元與實體單元建立模型的差異性，以及差異性的原因有著重要意義。本文以潼南涪江大橋花瓶型橋塔為依托，對比梁單元與實

2、體單元在分析橋塔力學(xué)性能時的差異。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴探討了實體單元建模過程中，網(wǎng)格類型與網(wǎng)格尺寸對分析精度的影響。結(jié)果表明:高階四面體單元與規(guī)則六面體單元建立的模型位移和應(yīng)力受網(wǎng)格尺寸的影響較小，而低階四面體單元受影響較大。⑵從單一結(jié)構(gòu)分析到橋塔整體分析，對比單一結(jié)構(gòu)與異形橋塔在MIDAS/Civil梁單元與MIDAS/FEA實體單元建模計算結(jié)果的差異和差異的原因。分析結(jié)果表明:梁單元和實體單元均能合理模擬橋塔結(jié)構(gòu)的整體

3、受力，但梁單元不能準確模擬橋塔空心截面梁或是柱沿截面寬度方向應(yīng)力的分布規(guī)律，并且，二者除在曲線中橫梁外，計算結(jié)果相對值的差異較大，絕對值差異較小，而在用梁單元計算與柱相交的曲線中橫梁時，應(yīng)提高其安全儲備。同時，引起梁單元與實體單元差異的主要原因在于剪力滯、梁柱效應(yīng)、應(yīng)力集中以及荷載等效的位置。⑶利用MIDAS/Civil與MIDAS/FEA軟件分別建立橋塔的空間梁單元模型和精細化實體單元模型進行受力對比分析，擬對兩種建模方式進行統(tǒng)一。結(jié)