问题描述:
图1 截面设置
采用系统温度,顺桥向的位移见下图:
图2 系统温度顺桥向位移(单位:mm)
采用梁截面温度,顺桥向的位移见下图:
图3 梁截面温度设置
图4 梁截面温度下的顺桥向位移(单位:mm)
问题解答:
为了对比上述两种不同方式的温度模拟的结果哪一种比较合理,建立实体有限元模型,模型截面采用两种方式建立,一种按照 midas Civil NX中的腹板为竖直截面的形式建立实体模型;一种按照波纹钢腹板褶皱形式建立实体模型。
图5 模型1 腹板竖直截面模型
图6 模型2 腹板褶皱截面模型
模型1和模型2均是采用单元温度对混凝土板和钢腹板设置升温,升温值30℃和 midas Civil NX模型设置相同。
结果对比:
模型1结果:
图7 模型1顺桥向位移(单位:mm)
图8 模型2顺桥向位移(单位:mm)
综上所述,以模型2的结果为基准进行对比,得到如下结论:
1)波纹钢腹板桥梁在 midas Civil NX中按照系统温度来考虑,计算纵桥向位移结果和模型2的结果比较接近, midas Civil NX模型的压缩值为-2.7mm,拉伸值为3.3mm,模型1的结果压缩值为-2.67mm,拉伸值为3.32mm,压缩值相差1.1%,拉伸值相差0.6%。
2)波纹钢腹板桥梁在 midas Civil NX中按照梁截面温度区分材料设置温度荷载,计算纵桥向位移结果压缩值为-3.422mm,拉伸值为4.183mm,和模型2的结果相比,压缩值相差28.2%,拉伸值相差26%。
3)波纹钢腹板按照直腹板形式建立模型即模型1,压缩值为-2.76mm,拉伸值为3.39mm,相比于模型2的结果,压缩值相差3.4%,拉伸值相差2.1%。
4)波纹钢腹板桥梁在 midas Civil NX中建立单梁模型按照系统温度考虑整体升温计算的结果是可以作为设计参考的,且单梁模型的结果和实体模型纵向位移最大相差1.1%。当需要建立实体模型时可以按照直腹板的形式建立模型,对比考虑波纹形式的腹板的结果纵向位移最大相差3.4%。