连续刚构的空间仿真分析

请问水幽寒：
请问有平弯和竖弯怎样用
3）用工作平面切分出钢筋的具体位置

我个人认为用平面软件和空间软件计算应该没有太大的区别，主要是施工的问题居多。 我国最早修建的连续刚构－广东洛溪大桥由于是第一次，施工要求极为严格，到现在也没出现大问题。出现持续下挠和斜裂缝主要与预应力张拉不到位和以前规范没有考虑温度剃度的影响有关！

[ 本帖最后由 sunhao2006 于 2007-9-15 10:56 编辑 ]

空间分析还是比平面分析要准确的，平面分析不好考虑张拉纵向预应力筋时对底板横向和竖向的影响，而且非线性分析不太现实。而空间有限元软件就不同，利用单元生死技术可以模拟悬臂施工，子模型技术可以在节省计算机资源的基础上精确计算局部的受力状态。

三个月以前做的一个分析
考虑孔道影响的连续钢构的跨中合拢段分析
1、整体模型
2、钢束单元图
3、孔道及钢束立面图
4、孔道及钢束平面图

好久没有浏览这个帖子了，不好意思哈，谈谈经验吧！
空间模拟的时候一般也不考虑平弯的影响，不是不能考虑，而是必要性不是很大，除非你特别关注平弯的影响。
具体做法不是切分实体产生钢束，那样只使用于比较小的模型。
我的一般做法是先建模，尽量把钢束的位置建立出来，尽量少的应用切割命令，布尔运算过多会产生问题；
然后在分网，产生节点，再以钢束单元连接相应的节点就可以了，这样也适用于平弯。
裂缝的分析，尤其是对普通的钢筋混凝土结构，ansys目前还没有这个功能，只能看出出现裂缝的位置（与实际的有一定差距），并不能看出裂缝的宽度。

能不能贴几张结果图上来看看!

我没有权限阅读这个附件，有哪位好心人能不能把它发到我的邮箱，不甚感激！本人现在正急于做一个连续钢构桥的地震动输入研究，刚刚起步，不懂得东西太多，想拿到这个命令流好好读一下！我的邮箱ladeng244@163.com
跪谢啦！

做地震分析的话，应该用梁单元来做，还是去找些188建立连续刚构的命令来学习下吧，最少实体单元就不适合做动力分析。

请教
看模型图，好像预应力单元和混凝土单元是分离的。
不知道如何考虑（1）两者之间的共同受力
              （2）预应力损失问题。
              （3）孔道的影响
呵呵，另，可否发一个“考虑孔道影响的连续钢构的跨中合拢段分析
”的命令流给我。
邮箱：fengpei001@yahoo.com.cn
不胜感激

请问楼主，你的载荷怎么加的，我还没有看到文件，先问一下

我没有权限阅读这个附件，有哪位好人能不能把它发到我的邮箱，不甚感激！特别感谢，本人正在用ＡＮＳＹＳ做局部分析，谢谢邮箱是：mxshfut@163.com

                      谈谈关于桥梁拼宽计算的经验
    最近一直在做桥梁的拼宽计算分析，将经验与大家共同分享。
拼宽计算是一个空间计算，既需要做纵向分析，又要做横向的拼宽影响分析，既又整体又要做局部，目前的计算软件没有专门为拼宽计算设计的模块，所以当前的思路还是采用梁单元做纵向影响分析，发挥MIDAS梁单元的计算优势，而采用ANSYS做横向局部分析。
在做横向局部分析过程当中，横隔板和箱梁的连接处由于其受力复杂，其为一个有厚度的实体，不能简单的用一个有厚度的壳单元来模拟，所以横隔板的模拟成为了此次分析中的一个难点，横隔板处翼缘的内力也成了此次计算关注的焦点。本次计算先后采用了不考虑面外抗剪的63号单元和可以考虑面外抗剪的181号单元进行分析，对单板、双板甚至多板模拟模拟横隔板进行了大量的尝试，都不十分理想，尤其在墩顶横隔板结构比较复杂的部位。采用壳单元模拟箱梁，实体单元模拟横隔板结果有了很大的改善，但是为了更加实际的了解拼宽结构的影响，最后采用实体单元模拟全桥。
1）计算原则：越简单越好，在选择单元上，一定要采用自己熟悉的单元，这样可以运用自如，避免在熟悉单元特性上花费大量的时间。但是在建模上就要根据自己的本身的理论情况和硬件的配置情况选择适当的计算方法进行有效的简化，不要盲目的求大求全。
对不熟悉的特性或者有疑问的问题，要建立简单的模型予以比较分析，然后再将相关的理论或者结果应用到复杂的拼宽计算当中去。
2）在计算过程当中采用ANSYS 内置的APDL语言编制了截面设置，节点耦合，节点应力转换为结构内力的批处理文件，在建模及后处理当中节省了大量的时间。
3）新规范和老规范在基础沉降系数的取值方面存在很大的差距，这个差距在纵向计算中不是很明显，因为其不是控制因素，但是在横向局部分析工程当中存在很大的差距。

谢谢哈！我正在座一座连续刚构的加固！就涉及上边的问题！

本人在其他论坛发的帖子，转到这里，不算盗版，不过盗用了一下wentao8401兄的版权了，呵呵
wentao8401：
假如已经用MIDAS做完了结构的整体分析
现在想分析零号块或者1/4跨处截面的空间应力。那如何把整体分析的内力结果施加到细部分析的模型上呢？
水幽寒 ：可以这样来做
1）选定要做局部分析的部分，根据梁高、宽度，根据圣维南原理考虑边界效应的影响范围，多取出几个节段。
比如0#块，建议取到2号块（当然考虑梁高、宽等实际情况）。
2）提取相应边界上的midas计算结果，弯矩、剪力、轴力，预应力损失等等。
3）按照选用的节段建立实体单元模型，将提取的midas结果施加到实体模型上。
弯矩的施加可以采用顶底板的轴力差来完成。
注意：主要控制的因素为两点
1）钢束的有效应力
2）实体单元边界上的弯矩、轴力。
3）个人认为剪力的影响不是很大。
wentao8401
先谢过楼上的回复
接着问几个问题：

1.比如我要模拟零号块的预应力钢束布置，除了本身就锚固在零号块外侧截面的钢束（属于0#块）外，是否也需要模拟所有穿过零号块的钢束（比如2#、3#。。。22#钢束，假如是的话，模拟的方法是不是在0#块外侧截面把这些钢束截断当成直线钢束模拟即可。（按照你所说的控制因素之一，保证是有效的预应力）


2.这种局部分析是遵循圣维南原理的，你所提到的注意实体单元边界上的弯矩、轴力，就是要满足静力等效这个条件吧。但是假如剪力影响不大的话，我想求得局部实体单元的主应力，那不是就不准了吗？此外，我算的桥是一曲线连续刚构，因此在截断的截面处还有扭矩。那扭矩应该如何加在局部模型上呢？


3.静力等效还好理解，应该也能实现。对于零号块而言，可以把墩也建出来，只要对墩底实施位移边界条件的约束即可。那么对于我所提到的1/4跨处截面而言，我把该截面两侧的梁段取成实体后，该局部分析模型的位移边界条件应该如何取得呢？之所以我想对1/4跨处截面进行分析，是因为该桥为曲线桥，为了减小畸变对结构的影响，不仅在墩顶处，1/4跨处截面也设置了横隔板。


话可能比较长，但是意思应该都表达清楚了。
请不吝赐教，谢过先！
水幽寒

1、可以做成直束。
2、我当时做的是跨中合拢段的分析，边界条件是这样的
约束跨中截面的纵桥向位移和横桥向位移，约束梁段部截面的竖向位移
那么我们所施加的沿竖向的剪力就作用在了竖向的约束上，所以不起作用，呵呵，所以我说影响不大。
当然要具体情况具体分析，在0#的边界条件上还是要施加剪力。
3、四分之一截面的模拟方式可以参考我的跨中节段的模拟方式，至于剪力的施加可以继续讨论。


wentao8401
1.对于水编辑所提到的跨中合拢段的边界模拟情况，有没有什么理论依据。我一下想不明白。
还有你这样模拟之后的计算结果如何呢？能否贴出来大家一起学习下，因为细部分析是个细致活，差之毫厘，可能谬以千里。

2.四分之一截面是否可以采取这种模拟方式：墩顶方向的截面约束模拟为固定端，就是三个方向的位移全部约束住。跨中方向的截面是否应该分两种情况模拟，假如是未合拢前，就不约束，合拢后，就约束竖向位移。

3.还有对于局部模型应力边界的添加，水兄是怎么处理的呢？是否是延伸一段梁单元，然后将对应整体分析该截面处内力提取出来加到梁元上，然后将梁元和体元利用主从约束耦合起来？

4.再抛个问题。。。比如对于1/4处断面，我分别提取不同荷载工况下整体分析模型在该截面的内力施加到局部模型上。比如：最大悬臂前的几个节段浇筑、张拉；边跨合拢后、中跨合拢后等工况。这样是否可以对1/4处断面做施工节段的空间应力分析。可以那么做么？

水幽寒
1、边界问题
首先假定跨中截面的位移在纵桥向和横桥向是为0，只在竖向移动；取的局部模型的梁段只约束竖向，也就是跨中截面的位移是相对于梁格端部的相对竖向位移。
那么这个梁段在平面内的话就相当于一个沿中轴线对称的简支梁。
2、至于你提出的四分之一模型，我是这样考虑的：
如果你固定靠近桥墩方向的话，那么不管合龙前还是合龙后，都不能约束考虑跨中方向的竖向位移，因为其相对于另一端（靠近桥墩方向）是有竖向位移的，这一点可以考剪力和弯矩等等来调节。
3、对于局部端部模型的问题
实体部分多取出两个节段，避免边界效应对你分析（关心）节段的影响就够了。
没有尝试过使用梁单元，因为假如使用梁和实体连接的话，只能采用刚接，那样对于你关心的部分还是有相当大的影响的，只能延长一两个节段再施加梁单元，不过这样已经没有必要了，直接把边界施加在实体上就可以了。
4、个人认为，只要解决了你的边界问题，应该可以这样来模拟。

第一个问题，就是边界问题，我当初，考虑了很久，认为自己的方法是众多备选方法里面最优的一个方法了。
当然，没有非常确凿的理论依据，考虑了一个方面，难免会忽略另外一个方面，大家指正。

水幽寒
找到那个关于混合单元的例子了
采用梁单元做整体分析模拟边界条件，然后在中间删除一段梁单元用实体单元代替，进行空间局部分析，比较经典，可以共享一下
现在把它索引过来
http://okok.org/forum/viewthread ... p;extra=&page=1
工程背景为钱江三桥,主要分析斜拉索锚固块的传力机理和局部应力分析
下面是有限元模型

                               
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wentao8401
这个例子确实比较不错，而且应用到了实际工程项目。有一定说服力

但是我在考虑一个问题：就是预应力的问题
这个例子，整体梁元模型的预应力应该是以等效荷载的形式加到结构上的，然后细部分析的实体段预应力钢束的模拟采用节点耦合法。我不太理解的是，假如全桥模型已经都考虑了所有的预应力效应，细部分析的时候再建立钢束单元并张拉，是否会使结果失真。

此外对于曲线连续刚构桥而言，假如采用这种方法，整体模型的预应力效应以等效荷载的形式添加似乎过于麻烦。空间索着实不好等效。
因此似乎只能采用通常的细部分析方法做处理，即必须运用圣维南原理并模拟所切割截面的边界条件。有一本书刚构——连续组合梁桥上，对零号块分析的处理是：按照设计单位所提供的切割截面处的内力值（考虑纵向预应力、自重、活载）以静力等效方式加到切割面上。此时零号块的钢束是没有模拟进去的。

预应力真是个麻烦的问题。
水幽寒
1、wentao8401兄提的这个问题，确实存在，但是其模型是没有施加预应力的。（这个混合模型主要是分析锚固区在恒载、二期铺装、索力、预应力这几种荷载下的局部应力分析。把实体单元模型嵌入整体杆系模型，只求模拟边界的准确。所以整体杆系模型里的杆单元，都是没有预应力的，既没有竖、横向预应力，也没有纵向预应力。——引至原文），我其实也很疑惑施工节段如何模拟，如果施工节段不模拟，很难做到主梁的内力准确。有时间的话，仔细研究下其模型。
2、曲线连续刚构模拟空间索，又要增加一个平面内的弯矩，确实麻烦。ansys本来就是个通用软件，这种模拟方法只是一个备选方案，再说，其准确性还有待校核，如果必须再采用另外一款软件校核的话，那也就没有必要这样来模拟了，呵呵。
3、想来想去，还是切割边界的办法比较可行，但是其边界条件的模拟应该仔细考虑。
你提到0#块的直束当然可以模拟成节点力的形式，和钢束是等效的。也就是说边界条件里面包含了钢束的作用。一般我们做分析的时候，是要做到你要分析节段的前一个工况。
比如我们分析跨中合拢段底板的钢束张拉时候对底板的作用情况，那么，我们做平面分析的时候就要做到跨中顶板束张拉完毕，再提取边界条件。
至于0#块的模拟，那要看看分析什么工况下的0#块情况了，具体问题具体分析。
还有，你提到的这个0#块的模拟，是在哪一本书里面，能否推荐下？
wentao8401
1.对于这个混合单元斜拉桥的模型而言，我认为只对成桥阶段局部应力进行分析是可行的。斜拉桥一般是控制成桥内力以及线形处于合理状态下，根据无应力状态法的概念调整斜拉桥索力可以一劳永逸的满足成桥理想状态与各悬臂施工理想状态。而对于连续刚构而言，由于没有斜拉索这一有利、有效的调整“武器”，直接计算成桥状态与进行施工阶段分析进而确定的成桥状态其差别是很大的。
Conclusion:斜拉直接计算成桥状态是可行的，而连续刚构则不然。

2.局部分析确实需要一定的理论功底去选择边界条件，去判断计算结果，假如概念不清晰所做出来的结果就是本山大哥的特长“忽悠”了。因此还是不能急于求成，要多试验，多比较，多思考，这段时间我在建模，准备分别选取几种别人采用的边界条件进行分析（也包括水兄的边界条件，呵呵）。等自己认为结论拿得出手的时候一定贴出来与大家共同讨论。

3.我提到的那本书—，书名就叫“刚构——连续组合梁桥” 貌似咱们论坛的FTP上可以下载。

刚刚开始学ansys的时候，做过的一个局部分析，当时比较笨，混凝土部分采用的是gui方式，钢筋采用的是命令流，所以一直不好意思贴出来，呵呵