箱梁内横隔梁空间算法的ANSYS二次开发研究

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随着我国城市建设和交通事业的发展,城市桥梁及高速公路立交的修建数量日益增加,无论桥型、构造亦都变得更为先进和适应环境。上部结构由过去的简支梁替代为结构性能良好的现浇连续箱梁,下部结构中独柱墩和门架墩以其位置设置的灵活性而越来越得到设计人员的青睐。然而,这些墩的设置导致箱梁及横隔梁的受力更趋复杂。同时人们不单单要求桥梁结构分析能够反映实际情况,更希望能快捷、经济地获得满意结果。因此,在城市桥梁的设计过程中,设计者对连续箱梁横隔梁的计算在计算效率方面的需求越来越迫切。本文在阐述了有限元原理的基础上,利用通用程序ANSYS进行二次开发,得到能够进行箱梁全桥参数化建模、影响线加载、进行模态分析的宏。通过该宏就能够完成三维空间箱梁全桥模型,并且能够按规范进行最不利位置加载,由于选择的是SHELL63单元,因此可以在求出应力的同时还能求出内力,即方便了配筋又方便了检验。在最后还能够进行模态分析,得到各阶频率和振型,为进行动力分析打下基础,同时也为在进行成桥试验中的脉动分析提供参考。然后利用该宏通过静力分析,考察了等跨度连续箱梁曲线半径对有无跨中横隔板对截面顶板变形及应力的影响并与直线桥梁作比较。然后对有无跨中横隔板利用模态分析得出以上各个半径下有无横隔梁的振型和频率,以期得出有无横隔梁箱梁频率上的变化规律,也为今后动载实验中能够判别频率计算的有效性打下理论基础。最后,我们针对某互通式立体交叉匝道桥这个工程实例进行分析,分别引用了专业程序《预应力混凝土、混凝土桥梁综合程序》和《桥梁博士》来与该宏所得结果进行了综合比较,验证了该宏编写正确性的同时也说明了在连续箱梁横隔梁设计计算中的适用性和准确性。
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