安慶長江鐵路大橋ANSYS建模命令流【轉(zhuǎn)發(fā)】

2017-05-05  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

安慶長江鐵路大橋ANSYS建模命令流



作者:技術(shù)鄰|有限元中解人生



橋址概況
安慶長江鐵路大橋是南京至安慶城際鐵路和阜陽至景德鎮(zhèn)鐵路的重要組成部分,位于安慶前江口匯合口處下游官山咀附近,距上游已建成通車的安慶長江公路大橋約21km;線路在池州側(cè)晏塘鎮(zhèn)靠近長江的劉村附近右拐過江,過江后從安慶的長風(fēng)鎮(zhèn)穿過。
安慶鐵路長江大橋全長2996.8m,其中主橋采用跨度為101.5+188.5+580+217.5+159.5+116m的鋼桁梁斜拉橋;非通航孔正橋采用6孔跨徑64m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁;東引橋采用16孔梁長32.6m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁;跨大堤橋采用48.9+86+48.8m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁;西引橋采用15孔梁長32.6m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁及2孔梁長24.6m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁,其中寧安線采用箱梁,阜景線采用T梁。

主橋橋式及橋型特點(diǎn)
主橋采用103+188.5+580+217.5+159.5+117.5m兩塔鋼桁斜拉橋方案,全長1366m。主梁為三片主桁鋼桁梁,桁間距2x14m,節(jié)間長14.5m,桁高15m。主塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),塔頂高程+204.00m,塔底高程-6.00m,斜拉索為空間三索面,立面上每塔兩側(cè)共18對索,全橋216根斜拉索。所有橋墩上均設(shè)豎向和橫向約束,4#塔與主梁之間設(shè)縱向水平約束,3#塔與梁間使用帶限位功能的粘滯阻尼器。主梁為”N”字型桁式,橫向采用三片桁結(jié)構(gòu),主桁的橫向中心距各為14m,桁高15m,節(jié)間距14.5m[2]。

結(jié)構(gòu)構(gòu)造

主橋采用兩塔鋼桁斜拉橋方案,主梁為三片主桁鋼桁梁,主桁上下弦桿均為箱型截面,上弦桿內(nèi)高1000mm,內(nèi)寬1200mm,板厚20~48mm。下弦桿內(nèi)高1400mm,寬1200mm,板厚20~56mm。下弦桿頂板向桁內(nèi)側(cè)加寬700mm與整體橋面板焊接。腹桿主要采用H型截面。H型桿件寬1200mm,高720和760mm,板厚20~48mm。根據(jù)不同的受力區(qū)段選用不同的桿件截面,在輔助墩附近的壓重區(qū)梁段,腹桿采用箱型截面桿件。主桁采用焊接桿件,整體節(jié)點(diǎn)。在節(jié)點(diǎn)外以高強(qiáng)度螺栓拼接的結(jié)構(gòu)形式,上下弦桿四面等強(qiáng)對接拼裝。H型腹桿采用插入式連接。箱型腹桿采用四面與主桁節(jié)點(diǎn)對拼的連接形式。主桁拼接采用M30高強(qiáng)螺栓。

  項(xiàng)目進(jìn)展
  2005年元月,安慶長江鐵路大橋項(xiàng)目前期工作協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室委托鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院編制《安徽省鐵路總體規(guī)劃安慶過江通道深化研究及大橋選址報(bào)告》,隨后鐵四院專家組來宜現(xiàn)場勘察,采集相關(guān)資料,并于2月份完成該報(bào)告。
  2005年8月,安徽省發(fā)改委主持召開“安慶長江鐵路大橋橋位專家咨詢會(huì)”,邀請中國工程院院士陳新等知名專家對大橋橋位進(jìn)行咨詢研究,并對選址報(bào)告進(jìn)行評審。
  2005年10月,經(jīng)省部協(xié)商,鐵道部將沿江城際鐵路及安慶長江鐵路大橋項(xiàng)目補(bǔ)列入國家“十一五”規(guī)劃,并向鐵四院下達(dá)前期工作任務(wù)書。
  2005年12月,鐵道部主持召開了寧安城際鐵路及安慶長江鐵路大橋項(xiàng)目預(yù)可研報(bào)告審查會(huì)。
  2006年元月,寧安城際鐵路及安慶長江鐵路大橋項(xiàng)目列入國家“十一五”規(guī)劃。
  2006年7月5日,安慶長江鐵路大橋設(shè)計(jì)競標(biāo)工作會(huì)議在北京舉行,經(jīng)研究、審核、競標(biāo),鐵四院與中鐵大橋院聯(lián)合體中標(biāo)。
  2006年9月,中鐵大橋院和鐵四院正式啟動(dòng)工程可行性研究報(bào)告的編制程序,同時(shí)編制了橋梁建設(shè)對長江航道的影響書,河勢分析,橋位所在枯、中水流影響、流速及航跡圖。
  2006年10月9日,安慶市與鐵四院、中鐵大橋院聯(lián)合舉行了寧安城際鐵路及安慶長江鐵路大橋工可勘察開鉆儀式;10月份武漢水文站和中鐵大橋院近100人的設(shè)計(jì)、水文、勘測、物探等四個(gè)工作組進(jìn)入安慶進(jìn)行實(shí)地勘測。
  2009年3月20日,安慶長江鐵路大橋開工建設(shè)

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表1.2 安慶長江大橋主要工程數(shù)量表


項(xiàng)目

材料規(guī)格

單位

數(shù)量

備注

主塔

C50

m3

51200


塔座

C40

m3

7920


預(yù)應(yīng)力鋼筋

鋼絞線

T

398

fpk=1860MPa

粗鋼筋

T

380

fpk=930MPa

普通鋼筋

Hrb335

T

11270


鋼料

索導(dǎo)管

20號(hào)熱軋無縫

T

90


墊板

Q235B

T

70


檢查設(shè)施

Q235B

T

187


勁性骨架

Q235B

T

1280


錨具

群錨15-19

840


JL-32粗鋼筋錨具

11160


波紋管

100mm

M

18162


45mm

M

57100


金屬擴(kuò)張網(wǎng)

GM50075型

M2

1550


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表 2.1 設(shè)計(jì)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)和單元數(shù)


全橋節(jié)點(diǎn)數(shù)

169403

全橋單元數(shù)

294602

主桁單元數(shù)

176680

橋面板單元數(shù)

117499

斜拉索單元數(shù)

216

橋塔單元數(shù)

207




表 2.2安慶長江鐵路大橋模型主要參數(shù)列表

材料

彈性模量(Pa)

泊松比

密度(kg/m3)

結(jié)構(gòu)構(gòu)件

Q370qD鋼

2.1e11

0.3

7850

上弦桿、腹桿

Q420qD鋼

2.1e11

0.3

7850

下弦桿

C50混凝土

3.5e7

0.16

2500

主塔

C40混凝土

3.5e7

0.16

2500

塔座

斜拉索

2.1e11

0.3

7850

斜拉索

表2.3 模型實(shí)常數(shù)

結(jié)構(gòu)部分

實(shí)常數(shù)

截面性質(zhì)

梁單元(beam44)

R1

未定義參數(shù)

(由截面文件直接讀入)

板殼單元(shell63)

R2

厚度16mm

拉索單元(link8)

R3,R4,

R5, R6

(拉索面積)

R,3,134.31e-4,

R,4,115.84e-4,

R,5,108.91e-4,

R,6,100.000e-4,



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