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1、多折线弹性连接功能在工程上的应用多折线弹性连接功能在工程上的应用Revision No. : v1.0 Revision Date : 2010.01.13 Program Version : Civil2009 V.2.0.0 R1 Mail to : 操作例题|操作例题| 多折线弹性连接功能在工程上的应用201.概要01.概要弹性连接是由连接两个节点的单元，程序提供的弹性连接的类型如下。弹性连接类型功能说明弹性连接类型功能说明一般一般线弹性弹簧，可输入六个方向的弹簧刚度刚性刚性刚性弹簧，其刚度为刚度矩阵中最大的单元刚度的105 倍。只受压只受压只有轴向刚度的弹簧，只能承受压力，属于非线性单
2、元，需要通过迭代计算达到位移收敛。只受拉只受拉只有轴向刚度的弹簧，只能承受拉力，属于非线性单元，需要通过迭代计算达到位移收敛。多折线多折线具有多个线性刚度值，属于非线性单元，需要通过迭代计算达到位移收敛。本资料将重点介绍Civil 2010 V7.8.0版本中新增的多折线类型的弹性连接的功能，并介绍该功能在实际工程上的应用方法。02.功能说明02.功能说明如前所述，多折线类型的弹性连接属于非线性单元，需要通过迭代计算满足位移收敛条件。因此可以用于模拟具有非线性特性的材料或连接。其刚度由弹簧内力和位移的关系决定。正向内力和负向内力的对应的刚度可以是对称也可以是非对称，非对称类型可以用于模拟在受拉
3、和受压时具有不同特性的材料。程序默认弹簧受压时的位移为正“+”。1) 对称多折线类型Spring ForceDisplacementSpring ForceDisplacement| 多折线弹性连接对话框 | 对称类型的多折线数据 |没有定义的范围之外的刚度使用最终刚度操作例题|操作例题| 多折线弹性连接功能在工程上的应用302.功能说明02.功能说明2) 非对称多折线类型| 多折线弹性连接对话况 |Spring ForceDisplacementSpring ForceDisplacement| 非对称多折线类型数据 |3) 多折线弹性连接的方向多折线弹簧的刚度方向遵循单元坐标系方向。例如模
4、拟车轨与桥梁之间的纵桥向连接特性时需要按下图所示定义弹性连接的Dz方向特性。程序默认弹性连接的两个节点连线方向为Dx方向。| 多折线弹性连接的局部坐标轴方向 | | 多折线弹性连接对话框 |操作例题|操作例题| 多折线弹性连接功能在工程上的应用403.多折线弹性连接在工程上的应用-钢轨轴力验算03.多折线弹性连接在工程上的应用-钢轨轴力验算铁路、地铁、轻轨上的钢轨下面一般通过木枕、水泥枕、水泥道床等将力传递给道碴，再由道碴把列车的重量分散给道碴下面的桥梁面板。钢轨产生轴力的原因如下： 温度引起的轴力: 钢轨的温度收缩受轨枕、道碴的约束。 启动和制动荷载引起的轴力 竖向荷载引起桥梁弯曲变形，造成
5、钢轨产生轴力下面是用双折线类型弹性连接模拟道渣的示意图。| 用双折线类型弹簧连接钢轨和桥梁面板的示意图 | 模型简图|操作例题|操作例题| 多折线弹性连接功能在工程上的应用5| 温度荷载引起的轴向应力 | 刹车荷载引起的轴向应力 | 梁单元应力图对话框 |查看钢轨的轴向应力。轴向应力轴向应力03.多折线弹性连接在工程上的应用-钢轨轴力验算03.多折线弹性连接在工程上的应用-钢轨轴力验算操作例题|操作例题| 多折线弹性连接功能在工程上的应用6项目分析附加应力容许附加应力验算结果项目分析附加应力容许附加应力验算结果40kN/m32Mpa92MpaOK60kN/m56Mpa92MpaOK| 竖向荷载引起的轴向应力 | 组合作用下的应力验算 | 组合作用(温度作用+刹车荷载+竖向荷载)引起的轴向应力 | 钢轨轴力验算基准(高速铁路标准、长轨轴力基准、UIC Code)的容许应力为92 MPa. 03.多折线弹性连接在工程上的应用-钢轨轴力验算03.多折线弹性连接在工程上的应用-钢轨轴力验算
