某预应力混凝土连续刚构桥三维有限元仿真分析

2022-10-15胡丽妹

广东土木与建筑 2022年9期

胡丽妹

（广州市市政工程设计研究总院有限公司广州 510060）

关键字：连续刚构桥；三维块体单元；收缩徐变；有限元仿真分析

0 引言

目前国内用于桥梁计算的有限元软件多数都是采用杆单元模型。杆单元模型的求解时间短，能节约大量时间成本，且在大多数情况下，杆单元模型都能合理地模拟实际施工情况。但是，当今桥梁结构形式多样化，施工工艺日益复杂，在模拟桥梁结构局部施加三向预应力等施工过程时，使用杆单元模型常常无法合理地模拟实际情况，而块体单元模型则能很好地满足要求［2］。况且，目前计算机运算速度日益加快，使用块体单元建模进行施工过程仿真分析的时间成本已经大大降低。然而，如何在块体有限元法中实现混凝土收缩徐变效应分析，是三维块体有限元分析较难处理的问题。如何在大型软件中引入可考虑收缩徐变的材料本构关系，如何考虑施工过程中混凝土结构应力历史的影响，是采用大型软件进行收缩徐变分析的关键［3］。如果能处理好上述问题，就完全可以利用大型有限元软件强大的空间计算功能，解决诸如（预应力）钢管（钢箱）混凝土的应力重分布、异形斜拉桥预拱度计算等一系列三维收缩徐变问题［4-5］。本文将主要讲述利用有限元软件Midas Fea 来实现块体单元计算（考虑收缩徐变）的可行性［6］。