本例以简单的桥梁桁架结构为例,用ANSYS19.2中的Workbench软件,对简化的桁架桥梁结构进行建模,网格划分,以及求解了解简易桥梁桁架结构受力时其结构的应力应变等力学问题。通过分析结果,以便能找出桥梁桁架结构受力时其薄弱部分,并提出相应可行的解决方案。
一个简单桁架桥梁为例,以展示有限元分析的全过程。该桁架桥由型钢组成,顶梁及侧梁,桥身弦杆,底梁简化成一样型号的型钢,结构参数:横截面积为,半径约为0.062m。桥长L=32m,桥高H=5.5m。桥身由8段桁架组成,每段长4m。该桥梁可以通行卡车,若这里仅考虑卡车位于桥梁中间位置,假设卡车的质量为4000kg,若取一半的模型,可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1,P2和P3,其中P1= P3=5000 N, P2=10000N
结果应力云图
算例为一个简单的桁架桥梁结构在一端受全约束,一端简支,中间受力的情况下桁架结构的一个受力分析,依据分析,各杆件受力均以单向拉、压为主,通过对上下弦杆和腹杆的合理布置,可以达到适应结构内部的弯矩和剪力分布的作用,由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座产生水平推力。而且,通过对求解结果的分析,可以在桁架结构桥梁设计建造时找到比较危险截面,然后做出解决。