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钢箱梁顶推作用下底板腹板局部应力 abaqus模型

2022-04-22 12:28:00 【安设一声77】

1. 计算依据

1. 钢结构设计规范（GB50017-2003）

2.模型的建立

本工程钢箱梁为正交异性板，顶板厚16～24mm、底板厚14～24mm，顶板纵肋大部分采用T形肋，T形肋面板规格12×100mm、腹板规格10×150mm，挑臂处的顶板局部采用扁平板肋，加劲板规格16×180mm、16×160mm、12×120mm；底板纵肋也采用T形肋，T形肋面板规格12×100mm、腹板规格10×150mm；钢箱梁设3道竖直腹板，板厚14～24mm，内、外腹板3道扁平加劲肋，中腹板采用6扁平加劲肋，加劲板规格14×150m；横隔板标准段布置间距为2m，横隔板厚12mm；支点处隔板板厚加强至24mm。钢板采用Q345qD。

具体结构见下图。

 钢箱梁结构3D示意图


为消除边界条件对计算结果的影响，本报告基于通用有限元软件abaqus和midas建立15米，11米长标准段主梁的精细化模型，单元类型为shell，midasz中单元类型为板单元，钢材弹性模量为2.0e11，泊松比0.3，密度7800kg/m^3。

模型的边界条件如下：

1.   主梁端部一端约束节点6个方向自由度，相当于固结，主梁另一端开发顺桥向纵向位移，约束竖向和横向位移。

2.   主梁跨中与滑到接触部分，约束主梁地板或两侧滑道上的位移，滑道按600mm*15000mm区域计算。
考虑到时间和精细度问题使用壳单元整体建模。避免进行接触作用，加如要选interaction，土木工程中建议选择tie连接。

约束情况如图，尽量选择线面约束

3.应力分析内容

图为一段钢箱梁在顶推过程中的位移变形，最大变形量出现在跨中为16mm

图为钢箱梁顶推过程中应力情况，可以发现最大应力出现在腹板处为47mpa，底板应力未超过345mpa，钢板处于弹性状态，结构较为安全。

上述计算结果表明，与底面接触的中腹部和底板附近的局部应力较大，同时应该考虑施工误差，以及边滑道的分配比例的不确定性，因此对原有结构滑道区域进行加固。

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