MIDAS悬索桥建模常见问题(论坛讨论) - 图文 下载本文

的模型进行全桥的非线性分析,寻找成桥的平衡状态,最终得到成桥的主缆线型(由主缆上各节点的坐标可以确定);主缆以及吊杆的内力,无应力索长;主梁以及塔的内力计算结果。内力计算结果均是以几何初始刚度的形式在分析数据里查得。

是否经过这三个步骤就可以得到自锚式悬索桥得成桥状态?以上的理解是否正确? 还望高手批评指正?

2 如何查看悬索桥成桥的内力图?

各人认为由于悬索桥几何非线性特性,其建模过程也与一般桥梁的建模过程不同(首先分析成桥状态,分析过程见1),是不能像一般桥型直接通过自重这种工况来查看成桥恒载内力计算结果的。是否是在初始荷载控制数据中将初始单元内力赋给某一荷载工况,然后计算分析,在后处理中选择该荷载工况的内力图也即成桥时的内力。

这是目前分析下恒载弯矩计算的结果(见下图)。对自锚式悬索桥的弯矩形式没有概念,很难把握其正确性,还请高手指点判断一下。

我觉得你计算的恒载下主梁的弯矩图不太理想,理由就是该桥主梁可以看成弹性地基梁受力模式,故其弯矩图不应该是图中连续梁的模式。原因可能是模型中吊杆的初始力设置的不太合理造成的。

现在6.71有悬索桥分析功能,可以用于手动建模,来精确确定初始平衡状态。塔与主缆的连接可以根据不同的分析目的来确定,如果只是分析成桥状态,可以用弹性连接的刚接。如果做施工阶段分析,由于有主索鞍的预偏量,主索鞍处设刚性连接去掉X方向约束即可。

小弟初学MIDAS,有许多地方不懂,先就在MIDAS中的单跨悬索桥的建模问题请教各位,好像在MIDAS中用建模助手不能直接建单跨的悬索桥,试过先建三跨,然后删除边跨,但是感觉这样的话,几何刚度初始荷载就不对了,因为它是用建模助手是软件自动生成的嘛,所以想请问一下,该怎样才能建出单跨的模型。谢谢!你可以把边跨的主梁的自重设为0,把吊杆自重也设为0,这样就相当与边跨的缆索不承受桥面的荷载,即该悬索桥只有中间跨

midas里面有自锚式的建模助手,还有韩国永宗桥的说明,但是个人感觉如果是搞自锚式悬索桥,还是要手动建模的好,这样好多东西容易控制。

最近做了斜拉桥的分析才发现弹性连接里面的刚性连接是不能随便乱用的。如果没有经过叠代计算,两者之间可以达到相同的效果;但是如果经过叠代的话,弹性连接里的刚性连接相当于有限元求解里的乘大数法的作用,就会在计算时不能收敛,midas就会报错,而刚性连接里面的刚体则能够避免这个问题的出现。

归纳一下大家的看法,在midas中,弹性连接的刚接就是形成刚臂单元(由于刚臂用来模拟共节点但不同坐标,可以认为同编号的节点间形成了一个刚臂单元),主要用来模拟墩梁固结位置和同位置左右截面不同的情况。在这里我有一个小问题就是,为什么midas中将墩梁固结处应本共节点的位置设置成两个节点,

可能是程序中不像平面程序共节点之间自动形成刚臂,不过计算结果应该是一样的,因为在有限元分析中,都应该是加入一个[A]矩阵来处理的,只是midas中需要指定刚臂。而主从约束,是对于两个节点而言的,顾名思义主要是模拟两个节点自由度之间的关系,在有限元分析中,增加一个自由度方向上的主从约束关系相当于增加一个约束方程,在实际计算中采用充0置1法,也就说,主从自由度改变了总刚的阶数,只是为了计算方便,才保留原结构的刚度矩阵阶数不变,这是两者分析上的不同。而且刚臂位置是一个单元,象manifold兄说的,有个距离,因此存在二次弯矩,而主从约束一般是同一个位置的两个节点。

所谓主从约束,是老的FEM软件里的说法,是指两个或多个节点在特定自由度上其总体矩阵(刚度、质量、荷载)取相同的编号。

主从约束和刚臂有很多区别,在结构分析时要注意区分。

主从约束可以在节点的某个自由度上建立,没有距离效应,而刚臂顾名思义,所有自由度都连接在一起,存在你说的剪力二次弯矩。

真正领会还要看实际应用,不好概括,多看别人做的结构算例吧。

刚性连接的功能是强制某些节点(从属节点)的自由度从属于某节点(主节点)。包括从属节点的刚度分量在内的从属节点的所有属性(节点荷载或节点质量)均将转换为主节点的等效分量。

弹性连接中的刚性连接只是使得被连接的两个节点具有相同的自由度,没有刚性连接的从属关系,一般用于一个节点已经有约束的情况。

刚性连接=主从节点 弹性连接中的刚性连接=刚臂

如manifold所说: 刚性连接=主从节点

弹性连接中的刚性连接=刚臂

而MIDAS软件常见提问与解答中讲到: 9.刚臂的定义

[$#61548] 在主菜单中选择模型>边界条件>刚性连接,定义主从节点间相关关系。 这到底是怎么回事啊?

到底应该怎样定义刚臂?是在刚性连接中还是在弹性连接中的刚性连接定义?

按我的理解应该有两种刚臂:一种是考虑主从关系的,应该在刚性连接中定义;另外一种是不考虑主从关系(两者属于平行关系)的,应该在弹性连接中的刚性连接定义! 考虑主从关系的有支座模拟,不考虑主从关系有墩梁固结!

我在用6.71版本手动建悬索桥模型时,主缆单元和吊索单元都定义为索单元,此时要输入Lu/L的值,这时Lu/L的取值应该怎么取?我看到帮助文件里定义Lu/L是“单元节点距离和索长之间的比值”,而我是

按照设计院给的成桥坐标建立的全桥模型,是不是这时的Lu/L值是主缆单元或吊索单元的 (无应力长度/成桥状态下已经发生变形的长度)?或者是Lu/L值均取为1? 如果不是的话,那应该怎么取值?谢谢!

这个问题需要明白Lu和L分别代表的意思.Lu指的是无应力索长,L指的是有张拉力的索长,所以Lu/L的值一定是少于1,一般模型成桥后Lu/L值在0.996~0.999之间,但也不是绝对,只是一个参考.具体数值需要根据索张拉力大小索的变形进行计算!

>我在实际操作过程中是不是可以这样做:先假定一个Lu/L的值,然后进行 悬索桥分析;再利用通过悬索桥分析得到几何刚度初始荷载,推算出新的Lu/L赋给单元,再进行悬索桥分析。这样做行吗? >又或者是这样的,我先假定一个Lu/L的值,进行 悬索桥分析后,程序自动把实际的Lu/L值赋给索单元?

可以先假定一个初始内力,然后使用程序自带的悬索桥分析,程序会自动更新悬索单元的初始刚度。