斜拉弯桥有限元模型对比分析

"斜拉弯桥有限元分析模型的对比研究 (2010年) - 沈阳建筑大学学报(自然科学版)" 这篇2010年的论文主要探讨了对一种特殊类型的桥梁——斜拉弯桥进行有限元分析模型的研究。作者通过对比分析了三种不同的有限元模型，旨在确定适用于该类桥梁的合理分析模型，以支持其长期监控和安全评估。研究采用了板壳单元、考虑弯曲和剪切变形的梁格单元以及只考虑弯曲不考虑剪切变形的梁格单元来模拟斜拉弯桥的钢箱梁结构。 在有限元分析中，模型的选择对计算结果的准确性至关重要。论文指出，对于桥面钢箱梁的计算，采用不同模型时，下游侧拉索的应力值差异显著，而上游侧拉索和背索的应力值差异相对较小。具体来说，当使用考虑弯曲和剪切变形的梁格单元与板壳单元模型时，计算出的主塔弯矩值以及桥面下游纵向腹板上顶板和下底板的等效应力值较为接近。这表明这两种模型在某些关键参数上都能提供较为一致的结果。 然而，研究也揭示了一个重要的工程细节：当钢箱梁的横隔板间距不大于梁高时，忽略剪切变形的影响会导致分析不准确，此时采用只考虑弯曲不考虑剪切变形的梁格单元进行模拟是不合适的。这意味着在实际工程应用中，必须考虑到梁的剪切变形对结构性能的影响。 该研究为斜拉弯桥的有限元分析提供了有价值的参考。尽管板壳单元和考虑弯曲及剪切变形的梁格单元都能作为有效的分析模型，但在特定条件下，模型选择应根据结构的具体特征和工程需求进行适当调整。对于结构工程师而言，理解这些模型的差异和适用性对于确保桥梁的安全性和耐久性具有重要意义。