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Abaqus在橋梁工程中的應用
 
         橋梁結構涉及幾何非線性問題,這種非線性是由于大位移、彎矩和軸力之間的相互作用而產生的,任何一個實際的工程問題都希望能根據設計方案,從理論上、計算上以及試驗上對其進行校核,將方案做得更經濟實用,風險降到更低。對于設計之后的分析,用于設計的近似方法已經不能提供足夠的精確度,我們必須建立準確的模型,借助計算機精確地分析結構。Abaqus在橋梁施工,橋梁動、靜力計算上具有獨特的優勢,如橋梁的應力分布、變形情況、自振頻率、振形、地震響應特征、失穩特征等等。
 
一、橋梁施工過程模擬
 
 
在橋梁施工方面Abaqus提供了單元生死(Model Change)、鋼筋混凝土材料屬性以及鋼筋預緊力等功能。下圖是某大橋施工過程的模擬。
 
                   


橋梁施工過程模擬
 
 
二、橋梁模態分析
 
 
Abaqus提供了兩種求解振型的方法: Lanczos方法和Subspace兩種方法,兩種方法各有優缺點,分別實用于規模較大,頻率提取多的結構和規模小,頻率提取少的結構。下圖橋梁長140m,高80m。其一階和四階振型如下圖所示。


           
                            
                                             
                        橋梁模態分析                                                         一階振型                                                   四階振型
                        
 
三、美國金門橋地震響應分析
 
Abaqus有功能強大的顯式求解器,下圖是利用Abaqus顯式求解器對美國金門大橋做的地震響應分析。
 
 
 
 

四、重慶荊沙長江斜拉橋結構三維仿真
 
位于湖北省荊州市的荊沙長江公路大橋南汊通航孔主橋如下圖所示,主跨布置成160+300+97m,橋梁全長557m,下圖分別是利用Abaqus對該橋做的施工過程模擬、結構動力響應及地震響應分析結果。
                                                                                                                                  

1.有限元模型和施工過程模擬
 
 

 
2.結構動力響應分析
     
 
 

 
3.地震響應時程仿真和分析
 
 
 
 
 
 
 


         
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