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《基于動(dòng)力的石拱橋有限元模型修正》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第37卷第4期福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vo.l37No.42009年8月JournalofFuzhouUniversity(NaturalScienceEdition)Aug.2009文章編號(hào):1000-2243(2009)04-0573-09基于動(dòng)力的石拱橋有限元模型修正122石明蘭,左小剛,夏樟華(1.福州大學(xué)建筑學(xué)院,福建福州350108;2.福州大學(xué)土木工程學(xué)院,福建福州350108)摘要:利用大型通用軟件ANSYS,以國道319線蘇家坡橋?yàn)槔U述基于動(dòng)力的加固前后石拱橋有限元模型建立及模型修正的過程.首先介紹加固前后蘇家坡橋的環(huán)境
2、振動(dòng)試驗(yàn)與模態(tài)參數(shù)識(shí)別,然后介紹加固前的石拱橋有限元建模及基于動(dòng)力的模型修正過程,最后介紹加固后該橋的有限元模型修正.結(jié)果表明,加固前后的有限元模型計(jì)算和實(shí)測(cè)動(dòng)力特性能夠吻合良好,所建立的有限元模型可以用于橋梁的靜動(dòng)力計(jì)算.關(guān)鍵詞:石拱橋;有限元模型;振動(dòng)試驗(yàn);模型修正中圖分類號(hào):U441.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADynamicbasedfiniteelementmodelupdatingofstonearchbridge122SHIMin-lan,ZUOXiao-gang,XIAZhang-hua(1.CollegeofArchitecture,Fu
3、zhouUniversity,Fuzhou,Fujian350108,China;2.CollegeofCivilEngineering,FuzhouUniversity,Fuzhou,Fujian350108,China)Abstract:UsingcommercialsoftwareANSYS,theprocessoffiniteelementmodelingandmodelupdatingofstonearchbridgebasedondynamicbehaviorsasanexampleSujiapobridgeinNo.319nati
4、onallinebeforeandafterstrengtheningwascarriedou.tFirstly,theambientvibrationfield-testingandmodalparametersidentificationwereconducted,thentheprocessoffiniteelementmodelingandmodelupdatingofSujiapoarchbridgebeforestrengtheningwasintroduced,finally,thefiniteelement(FE)modelaft
5、erstrengtheningwasconstructedandupdated.TheresultrevealsthatthedynamiccharacteristicsfromFEmodelarecoincidewiththeresultsfromtestingbeforeandafterstrengthening,andtheFEmodelcanbeusedforfurtherstaticanddynamiccalculation.Keywords:stonearchbridge;finiteelementmode;lvibrationte
6、sting;modelupdating1概述目前,仍有許多石拱橋作為省道,甚至是國道的主要橋梁.由于交通荷載等級(jí)的提高,對(duì)這些橋梁承載能力的評(píng)估、加固和改造成為橋梁工作者一項(xiàng)重要研究內(nèi)容.與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)行石拱橋的有限元模擬和仿真分析也就成為橋梁工作者一個(gè)重要的研究方向.目前,國內(nèi)外用三維有限元模型來模[1]擬石拱橋的工作還開展得不多,其中在國外最有代表性的就是PaulJFanning和ThomasEBoothby利用三維非線性模型來模擬石拱橋,其中拱圈用剛度能隨裂縫發(fā)展而改變的非線性塊體單元來模擬,填料采用的是Drucker-Pra
7、ger屈服準(zhǔn)則,填料和拱圈之間的接觸面用空間截面單元來模擬,然后通過靜載試驗(yàn)[2]的結(jié)果來修正有限元模型.在國內(nèi),周岑等以丹河新橋?yàn)槔?對(duì)大跨度石拱橋進(jìn)行了全橋仿真分析.聶[3]建國等采用ANSYS提供的Solid65單元來模擬一座古老的實(shí)腹式石拱橋,由于拱圈中砂漿基本上已經(jīng)風(fēng)化,模型基本不考慮石材的抗拉性能,填料采用Drucker-Prager屈服準(zhǔn)則,填料的力學(xué)參數(shù)通過實(shí)測(cè)獲得,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)的結(jié)果來調(diào)整有限元模型的彈性模量參數(shù).收稿日期:2008-08-25作者簡(jiǎn)介:石明蘭(1966-),女,講師.基金項(xiàng)目:福建省高等學(xué)校新世紀(jì)優(yōu)秀人才支
8、持計(jì)劃資助項(xiàng)目(TW2006-29)574福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第37卷石拱橋歷史悠久,實(shí)際性能比較復(fù)雜,既包括石材與土壤和