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1、T构0号块分析 北京迈达斯技术有限公司 讲师：范菊 为什么做实体仿真分析为什么做实体仿真分析 0号块号块 构造复杂（横隔板、过人洞） 受力复杂（三维应力状态）受力复杂（三维应力状态） 杆杆系模型无法得到真实的应力状态系模型无法得到真实的应力状态 FEA：真实反映腹板加腋、横隔板、人孔、：真实反映腹板加腋、横隔板、人孔、 墩梁连接处真实应力分布墩梁连接处真实应力分布 2、几何模型、几何模型 两种方式：两种方式： 从从Civil导入导入 在在FEA里建模：里建模： 2、几何模型、几何模型 局部分析模型要选多大范围？局部分析模型要选多大范围？ （等效荷载）放松边界条件的采用，对结果有（等效荷载）放松
2、边界条件的采用，对结果有 多大影响？多大影响？ 2、几何模型、几何模型 圣维南原理圣维南原理 若在物体任一小部分上作用一个平衡力系，则若在物体任一小部分上作用一个平衡力系，则 该平衡力系在物体内所产生的应力分布，仅局该平衡力系在物体内所产生的应力分布，仅局 限于该力系作用的附近区域，在离该区域的相限于该力系作用的附近区域，在离该区域的相 当远处，这种影响便急剧地减小当远处，这种影响便急剧地减小 影响区域：影响区域：根据古迪尔等人的研究，大概和外根据古迪尔等人的研究，大概和外 力作用区域大小相当力作用区域大小相当 2、几何模型、几何模型 圣维南原理圣维南原理 若把作用在物体局部边界上的面力，用另
3、一组若把作用在物体局部边界上的面力，用另一组 与它静力等效（有相同的主矢量和主矩）的力与它静力等效（有相同的主矢量和主矩）的力 系来代替，则在力系作用区域的附近应力分布系来代替，则在力系作用区域的附近应力分布 将有显著的改变，但在远处所受的影响可以不将有显著的改变，但在远处所受的影响可以不 计计 2、几何模型、几何模型 1、导入截面、导入截面-注意工作平面的应用注意工作平面的应用 图形文件图形文件 图形截面位置图形截面位置 坐标（相对）坐标（相对）cm Sec-1 1-1 0 Sec-1 2-2 200 Sec-3 3-3 50 Sec-4 4-4 150 Sec-5 5-5 50 Sec-6
4、 6-6 500 2、几何模型、几何模型 2、通过、通过放样放样、延伸实体延伸实体、布尔运算布尔运算生成几生成几 何体何体 3、建立桥墩、建立桥墩 倒角倒角 、 镜像功能镜像功能 2.1、钢束钢束 导入CAD中钢束 2.1、钢束钢束 程序中专门的钢筋单元专门的钢筋单元-植入式钢筋植入式钢筋 1、建好钢束几何图形-钢束线 2、定义钢筋特性 3、线网格划分-选择试题单元中的钢筋梁 程序中专门的钢筋单元专门的钢筋单元 1、钢筋和混凝土母单元完全粘结无滑移 2、程序会自动计算母单元中的交点 2.1、钢束钢束 2.1、钢束钢束 2.1、钢束钢束 3、网格划分、网格划分 1、自动实体网格、自动实体网格 4
5、.1、边界、边界 提取整体模型中那些荷载组合的内力？提取整体模型中那些荷载组合的内力？ 局部分析模型要加哪些荷载？局部分析模型要加哪些荷载？ 4.1、边界、边界 1）、支撑）、支撑-底部固结底部固结 4.1、边界、边界 2）、）、 直接将细部分析模型插入到杆系模型中直接将细部分析模型插入到杆系模型中 4.1、边界、边界 2、取出局部、取出局部 原则：静力等效原则：静力等效 4.1、边界、边界 原则：静力等效原则：静力等效 4.1、边界、边界 2、取出局部、取出局部 原则：静力等效原则：静力等效 4.1、边界、边界 2、取出局部、取出局部 原则：静力等效原则：静力等效 4.1、边界、边界 2、取
6、出局部、取出局部 原则：静力等效原则：静力等效 4.1、边界、边界 2、取出局部、取出局部 原则：静力等效原则：静力等效 4.1、边界、边界 2、取出局部、取出局部 原则：静力等效原则：静力等效 4.2、荷载荷载 针对针对局部模型：局部模型： 1） 直接承受的自重及二期等恒载直接承受的自重及二期等恒载 直接加载直接加载 4.2、荷载荷载 2） 预应力预应力 钢束一次：钢束一次： 锚固锚固在在0号块中的钢号块中的钢束，建出来束，建出来 穿过改局部结构的钢束，无须建出，从整体模型中提取断面的穿过改局部结构的钢束，无须建出，从整体模型中提取断面的 内力内力 钢束二次：钢束二次： 多余约束造成多余约束
7、造成 在整体模型中提取所有钢束二次效应下在整体模型中提取所有钢束二次效应下0号块断面上的内力号块断面上的内力 建出全部包含在建出全部包含在0号块中的钢束号块中的钢束 4.2、荷载荷载 2） 预应力预应力 全部锚固全部锚固在在0号块中的钢号块中的钢束，在局部分析模型中建出来束，在局部分析模型中建出来 穿过改局部结构的钢束，无须建出穿过改局部结构的钢束，无须建出 A B 4.2、荷载荷载 A B 从整体模型中提取断面从整体模型中提取断面20、31单元端部的钢束一次力没包含单元端部的钢束一次力没包含A、B钢束效应钢束效应 钢束二次钢束二次： 多余约束多余约束造成造成 在整体模型中提取所有钢束二次效应
8、下在整体模型中提取所有钢束二次效应下0号块断面上的内力号块断面上的内力 4.2、荷载荷载 4.2、荷载荷载 3） 收缩徐变、整体升降温、支座沉降收缩徐变、整体升降温、支座沉降 一次：一次： 主要是变形，不关心主要是变形，不关心 二次：二次： 多余约束造成多余约束造成 在整体模型中提取在整体模型中提取0号块断面上的内力号块断面上的内力 局部分析模型局部分析模型 可以不考虑可以不考虑 4.2、荷载荷载 4） 梯度升降温梯度升降温 一次：局部模型中考虑一次：局部模型中考虑 ，自应力作用，自应力作用 二次：二次： 多余约束造成多余约束造成 在整体模型中提取在整体模型中提取0号块断面上的内力号块断面上的
9、内力 局部分析模型局部分析模型 推荐考虑推荐考虑 4.2、荷载荷载 5） 移动荷载移动荷载 工况1：零号块墩顶所受最大负弯矩墩顶所受最大负弯矩受力状态 工况2：零号块墩顶所受最大剪力墩顶所受最大剪力的受力状态 Civil整体模型中移动荷载追踪器追踪到最不利加载位整体模型中移动荷载追踪器追踪到最不利加载位 置，然后作为静力荷载加载在结构上，得到两种工况置，然后作为静力荷载加载在结构上，得到两种工况 下下0号块两端同时发生的内力状态号块两端同时发生的内力状态 4.2、荷载荷载 墩顶最不利负弯矩加载墩顶最不利负弯矩加载 墩顶最不利剪力加载墩顶最不利剪力加载 轴向 (kN) 剪力-z (kN) 弯矩-
10、y (kN*m) 活荷载工况一 0号块左端 -45.39 564.59 -15676.81 0号块右端 -201.34 -1108.05 -23986.92 活荷载工况二 0号块左端 -10.05 125.04 -7899.74 0号块右端 -225.72 -1068.73 -21636.1 作用在局部分析模型上的内力作用在局部分析模型上的内力 4.2、荷载荷载 1 2 3 10 11 12 提取提取1号单元号单元j端和端和12号单元号单元i端内力端内力 4.2、荷载荷载 6） 支座沉降支座沉降 工况1：零号块墩顶所受最大负弯矩墩顶所受最大负弯矩受力状态 工况2：零号块墩顶所受最大剪力墩顶所受
11、最大剪力的受力状态 Civil中沉降工况中沉降工况 沉降组沉降组 Smin Smax 沉降1 1 1 沉降2 2 2 沉降3 3 3 沉降4 4 4 4.2、荷载荷载 墩顶最大负弯矩、最大剪力墩顶最大负弯矩、最大剪力对应沉降对应沉降2 从沉降从沉降2中找出最不利工况中找出最不利工况-沉降沉降1、3 4.2、荷载荷载 从沉降从沉降2中找出最不利工况中找出最不利工况-沉降沉降1、3 4.2、荷载荷载 荷载的处理荷载的处理 1）节点处作用集中荷载时，易发生应力奇）节点处作用集中荷载时，易发生应力奇 异，刚性连接异，刚性连接 4.2、荷载荷载 2）无法避免时，其他处理方式）无法避免时，其他处理方式 4
12、.2、荷载荷载 注意注意Civil的内力符号规定的内力符号规定 4.3、荷载组合、荷载组合 满足规范：满足规范： 1、6.3抗裂验算抗裂验算 2、持久状况预应力混凝土构件应力计算、持久状况预应力混凝土构件应力计算 3、施工阶段预应力混凝土构件应力计算要求、施工阶段预应力混凝土构件应力计算要求 4.3、荷载组合、荷载组合 1、抗裂验算、抗裂验算-正截面抗裂（正应力）正截面抗裂（正应力） 采用短期组合，注意预应力的系数采用短期组合，注意预应力的系数 4.3、荷载组合、荷载组合 1、抗裂验算、抗裂验算-斜截面抗裂（主应力）斜截面抗裂（主应力） 采用短期组合采用短期组合 4.3、荷载组合、荷载组合 2
13、、施工阶段应力验算、施工阶段应力验算-组合系数为组合系数为1 4.3、荷载组合、荷载组合 注意：注意： 1、0号块两个断面上内力是同时发生的号块两个断面上内力是同时发生的 2、一个断面上的各内力是同时发生的、一个断面上的各内力是同时发生的 4.3、荷载组合、荷载组合 注意：注意： 1、移动荷载、支座沉降的转化、移动荷载、支座沉降的转化 2、温度荷载、温度荷载 1、查看反力结果，剔除通过的斜钢束影响、查看反力结果，剔除通过的斜钢束影响（内力（内力 作为作为外力加载）；外力加载）； 2、隐藏放松边界条件网格部分、隐藏放松边界条件网格部分 3、网格组操作、网格组操作 4.4、注意、注意 注意：注意： 1、结果应满足规范要求、结果应满足规范要求，特别，特别注意横隔板、顶底注意横隔板、顶底 板、腹板的交界区域、人孔区域，应力集中若特板、腹板的交界区域、人孔区域，应力集中若特 别明显，设计时可以加大过度倒角、增加普筋、别明显，设计时可以加大过度倒角、增加普筋、 防止出现局部开裂防止出现局部开裂 3、找出薄弱部位、配置足够抗裂构造钢筋、找出薄弱部位、配置足够抗裂构造钢筋 4.3、荷载组合、荷载组合 谢谢大家 讲师：范菊 QQ： 2507885398 midas用户官方群：202835762 midas FEA官方群：293892710 官方论坛： http:/
