结构涉及几何非线性问题,这种非线性是由于大位移、弯矩和轴力之间的相互作用而产生的,任何一个实际的工程问题都希望能根据设计方案,从理论上、计算上以及试验上对其进行校核,将方案做得更经济实用,风险降到更低。对于设计之后的分析,用于设计的近似方法已经不能提供足够的精确度,我们必须建立准确的模型,借助计算机精确地分析结构。下面,凯思软件给您介绍Abaqus在桥梁工程中的应用
1.桥梁施工过程模拟
在桥梁施工方面Abaqus提供了单元生死(Model Change),钢筋混凝土材料属性以及钢筋预紧力等功能。下图是某大桥施工过程的模拟。
2.桥梁模态分析
Abaqus提供了两种求解振型的方法: Lanczos方法subspace两种方法,两种方法各有优缺点,分别实用于规模较大、频率提取多的结构和规模小、频率提取少的结构。下图桥梁长140m. 高80m。其一阶和四阶振型如下图所示。
3.美国金门桥地震响应分析
Abaqus有功能强大的显式求解器,下图是利用Abaqus显式求解器对美国金门大桥做的地震响应分析。
4.重庆荆沙长江斜拉桥结构三维仿真
位于湖北省荆州市的荆沙长江公路大桥南汉通航孔主桥如下图所示,主跨布置成160+ 300+97m,桥梁全长557m。下图分别是利用Abaqus对该桥做的施工过程模拟、结构动力响应及地震响应分析结果。
5.桥梁结构拓扑优化
Abaqus6.11推出了拓扑优化技术,支持接触、 几何非线性, 材料非线性及制造约束。一般通过5~50次设计循环将获得满意结果,优化后的几何模型还可以通过Abaqus/CAE导出为STL文件或者INP文件,供设计使用。下图为某桥梁的拓扑优化结果。