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MSC.MARC在土木工程极限分析中的应用
发表时间: 2008-6-1 作者: 张炎圣*陆新征*李易*梁益 来源: MSC
关键字: MSC 土木工程 极限分析 非线
土木工程极限分析涉及大量的非线性,因此比较复杂。本文通过超高车辆撞击桥梁上部结构,重型车辆过桥,以及建筑结构连续倒塌三个方面的仿真实例,介绍MSC.MARC软件在土木工程极限分析中的应用。仿真结果表明,MSC.MARC具有优异的非线性计算能力,可以作为土木工程极限分析的有力工具。
图3,图4分别是30km/h和90km/h的撞击速度下,钢箱梁的屈服情况和混凝土面板的开裂情况。可见,钢箱梁的塑性区域随着撞击速度的增大而增大,90km/h工况的塑性区面积约为30km/h工况的2倍。另外,碰撞区域附近混凝土的开裂范围和裂缝宽度也随着撞击速度的增大而增大。仿真结果表明,MSC.MARC以其优异的极限状态非线性分析能力,很好地模拟了碰撞区域局部的损伤。
图3.1 V=30km/h,钢箱梁塑性应变云图
图3.1 V=30km/h,钢箱梁塑性应变云图
图3.2 V=30km/h,混凝土面板开裂应变云图

图4.1 V=90km/h,钢箱梁塑性应变云图

图4.2 V=90km/h,混凝土面板开裂应变云图
通过研究撞击后桥梁的荷载-挠度曲线,可以分析撞击造成的桥梁承载力损失情况。图5是各种工况的荷载-挠度曲线。荷载施加方法是在桥梁自重的基础上,按比例增加公路I级车道荷载(包括均布力和跨中集中力)。图5表明,各种工况下极限承载力是一致的,但随着撞击速度的增大,桥梁损伤也较大,桥梁的刚度减小,对正常使用产生不利影响。可见,MSC.MARC可以较好地预测整桥的极限承载力。

图5不同工况桥梁承载力损失情况
责任编辑:江艳芬