斜拉索厂家 斜拉索锚具 FAST项目斜拉索7-1 斜拉索 为了满足计算精度,多段杆单元法引入了许多自由度,而且是几何非线性的,这大大增加了计算机存储量和计算时间,要求输入的数据量大,节点坐标、初始应变输入的准确性要求很高,有时难以收敛。 根据笔者粗略统计,一般情况下,斜拉索*1次张拉和*2次张拉的应力水平大约为130~350MPa和350~500MPa。图1为某根斜拉索在初应力水平下σ-ε曲线,斜拉索水平投影长度l=200m,高度c=100m, 弹性模量E=2.0×105MPa,斜拉索面积A=0.011m2 ,重度γ=88.3kN/m3 ,初应力σ0分别为 130MPa、350MPa。由图1可见:(1)初应力不同,相同索力时名义应变相差较大;(2)不同初应力水平下,σ-ε曲线上段平行;(3)初应力水平越高,σ-ε曲线与材料本身的弹性模量E线越接近。 在斜拉桥的施工过程中,斜拉索张拉改变的是 斜拉索的长度,其实质是改变无应力索长。在ANSYS中,可采取改变斜拉索温度的方法来等效这一过程。但从精确、简便要求来衡量,“标准”方法更可取,即斜拉索张拉分2步。第1步: 斜拉索张拉力的施加;第2步:去掉第1步施加的力,激活给定初始应变的斜拉索单元。 斜拉索的算例与结果分析 为验证σ-ε法的有效性,对某斜拉索进行了计算,斜拉索水平投影长度分别为l=200m、l=400m,对应高度分别为c=100m、c=200m,弹性模量E=2.0×105MPa, 斜拉索面积A=0.011m2,重度γ=88.3kN/m3,初应力σ0分别为130MPa、350MPa。约束塔端水平、竖向位移和梁端竖向位移,在梁端施加一竖向力,分别用多段杆单元法、σ-ε法计算得出主梁梁端竖向位移。 本文基于在ANSYS平台上模拟斜拉索,提出了自定义σ-ε关系模拟拉索的垂度效应,并编制了与ANSYS相匹配的功能模块,通过算例验证了本文计算方法简便、 准确。 本文的σ-ε方法计算得到的斜拉索的力学性能和多段直杆法所得的结果一致,误差较小。此斜拉索方法不论是在高应力状态下还是在低应力状态下,也不论水平投影长度大小和位移变化大小,σ-ε法计算结果精度均很高。另外, 多段直杆法计算时应考虑大变形效应和应力刚化,否则位移误差较大。