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桥梁结构精细计算

专 业: 工程力学
关键词: 半芳香族 聚酰胺 聚对苯二甲酰癸二胺树脂 熔融双峰 结晶温度 共混改性
分类号: TU3  U44
形 态: 共 91 页 约 59,605 个字 约 2.851 M内容
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内容摘要


桥梁结构的力学分析是桥梁设计与建设中的重要问题之一。

现有的桥梁有限元软件大多使用梁单元或杆单元进行模拟分析。

梁和杆单元模型无法准确模拟实体构件的扭转和弯曲,不能全面分析截面各处的应力和应变,对于混凝土结构中的钢筋和预应力筋模拟也存在着困难。

使用ANSYS或ABAQUS等通用有限元软件对桥梁进行实体建模和分析时,由于缺乏专业性,在使用过程中存在操作上的不便和繁琐。

针对混凝土中预应力筋和预应力的处理方法开展研究,对比了非节点连接有限元理论和ABAQUS软件中的Embedded region方法的基本原理及计算性能。

对两种方法处理加筋构件的优缺点进行了较为全面的评述,揭示了非节点连接方法比Embedded region方法更具有普遍适应能力。

为快速建立变截面箱梁的含筋实体有限元模型,基于Python语言和ABAQUS软件的二次开发功能,研究了利用插件功能在ABAQUS中实现参数化有限元建模的原理和步骤,开发了箱型桥梁的参数化建模插件和模型输出插件。

箱梁桥参数化建模插件解决了手工操作的繁琐、易错问题,有效地提高了箱梁实体有限元模型的建模速度。

利用箱梁参数化建模插件对某变截面箱梁桥进行了有限元实体建模和分析,在准确模拟预应力筋的基础上,详细分析了桥梁挠度、各处应力和横截面变形状态,实证了箱梁桥实体有限元分析的效果和精度,对箱梁桥的精细有限元分析方法进行了有益的探索。

关键字:

箱梁桥,有限元,参数化建模,ABAQUS,Python

全文目录


摘要
第一章 绪论
1.1 桥梁有限元分析的现状
1.2 箱形桥梁的特点及其发展状况
1.2.1 箱形截面特点及受力特点
1.2.2 箱形截面在各类桥梁上的应用
1.3 钢筋混凝土有限元数值模型
1.4 ABAQUS 软件的二次开发
1.5 本文的主要工作
第二章 ABAQUS 及 Python 语言
2.1 ABAQUS 软件介绍
2.2 ABAQUS 中混凝土材料模型
2.2.1 弥散裂缝模型
2.2.2 损伤塑性模型
2.2.3 损伤模型算例
2.3 Python 语言
2.4 ABAQUS 二次开发功能介绍
2.4.1 脚本与 AFX GUI Toolkit 介绍
2.4.2 插件开发
2.4.3 插件开发实例
2.5 参数化方法及 ABAQUS 参数建模
第三章 钢筋混凝土有限元模型方法讨论
3.1 常用的钢筋混凝土数值模拟方法
3.1.1 钢筋混凝土模型
3.1.2 预应力模拟方法
3.2 ABAQUS 约束功能
3.2.1 接触约束
3.2.2 Embedded region 方法说明
3.3 非节点连接有限元方法介绍
3.3.1 内节点与母单元概念
3.3.2 单元内一点含转动位移模式
3.3.3 内节点自由度的一般表示方法
3.3.4 单元刚度矩阵组装方法
3.4 ABAQUS 中 Embedded region 方法与非节点连接方法对比
3.4.1 算例1
3.4.2 算例2
3.4.3 算例3
3.4.4 算例4——无粘结预应力混凝土模拟
3.5 本章小结
第四章 箱型桥梁的参数化建模插件制作
4.1 箱梁建模插件制作
4.1.1 插件对话框程序文件 ConcreteDB.py
4.1.2 插件建模文件Concrete_ Function.py
4.1.3 应用程序框架文件concrete_plugin.py
4.1.4 插件菜单与工具条注册命令
4.1.5 插件使用实例
4.2 钢筋建模插件制作
4.3 本章小结
第五章 ABAQUS 模型输出插件开发
5.1 ABAQUS 模型输出插件制作
5.1.1 插件对话框设计程序
5.1.2 模型输出功能模块程序
5.2 RCF 非节点软件调用输出模型
5.2.1 ABAQUS 模型输出
5.2.2 RCF 模型导入
5.3 本章小结
第六章 箱梁桥算例
6.1 算例桥梁
6.2 模型创建
6.2.1 混凝土模型创建
6.2.2 钢筋模型创建
6.2.3 网格划分
6.2.4 荷载施加
6.3 模型计算结果
6.3.1 预应力及恒载作用下桥梁应力及应变
6.3.2 活载作用下桥梁应力应变
6.4 本章小结
总结与展望
参考文献
附录 A
附录 B
附录 C
附录 D
附录 E
附录 F
附录 G
附录 H

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中图分类: > TU3 > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构
其他分类: > U44 > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程

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