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圆墩桥梁模板进行数值模拟

    使用ABAQUS6. 13对圆墩桥梁模板进行数值模拟,根据设计图进行数值模型的建立.模型总高15 m,半径为lm,圆墩各部件采用壳体单元进行模拟分析,根据实际情况壳体的厚度取为6 mm.由于圆墩是对称的,为了建模简便且节省计算时间,取一半桥梁模板进行分析.桥梁模板采用壳单元S4R,螺栓采用实体单元C3D8R,弹性模量取205 000,泊松比为0. 3.桥梁模板总单元数为1 544个,在真实桥梁模板受力时,径向受力远大于纵向受力,故将纵向桥梁模板与保存桥梁模板之间的螺栓省略,同时桥梁模板每段都取lm,所建立的模型如图3所示。
    现场浇筑是一次将混凝土浇筑完成,模拟荷载是施工现场测试出的真实侧压力,由于温度变化产生的温度应力对模型影响较大,故在整个模型中加人温度场。
    由文献可得,在泵送混凝土的过程中,其冲击力和振捣棒的振动力是局部的、瞬时的,对侧压力影响并不是很大,故在模拟当中可将振捣和冲击力省略,
    从现场测出的数据可得,在整个浇筑工程中,桥梁模板的侧压力是随着时间不断变化的,最大值出现在整个桥梁模板的中间高度8m处,并且在浇筑7h后侧压力最大.由于浇筑过程类似于液态过度到半固态再到固态的一个过程,到初凝后侧压力开始逐渐减小,即可判断7h混凝土可达到初凝的状态.为了计算安全,取整个曲线包络线上的荷载施加到模型中。
    由文献可得,在混凝土浇筑过程中,混凝土的初凝时间及浇筑速度为影响侧压力的主要因素,混凝土浇筑完毕后,温度为主要因素,故在模拟过程中需加人温度场才能更接近现场情况.在整个浇筑过程中,混凝土的最大温度达到了50℃,而当地每天的平均气温在10℃左右,故对整个模型施加一个由10-50-10℃的温度场来模拟浇筑过程中温度的变化。
    对于边界条件,由于此模型拥有较多的螺栓并且螺栓的连接比较复杂,故在模拟螺栓连接时将其简化为铰接连接,即铰接两侧面边界处的所有螺栓,同时上下底面也进行铰接。www.qlmb.net

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