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建立锌钢道路护栏体系模型

编辑:潍坊伟辉金属制品有限公司时间:2020-04-03

  参考某大桥护栏结构的施工图建立有限元分析模型,锌钢道路护栏体系的正面尺寸及立画尺寸达到相关要求,结构成分主要有护栏横梁、钢立柱、钢立柱混凝土底板。

  (1)护栏横梁模型。建立模型时可将护栏横梁作为均质连续圆管按照横梁截面中心尺寸(为117.25mm)建模,用横梁护栏壳单元(厚7.5mm)模拟布置三根护栏横梁(横梁间距350mm)。在护栏横梁圆周上以映射网格的方式划分16个单元横梁长度方向均匀划分。为准确计算车辆碰撞道路桥梁的动力特性,在划分中间跨护栏网格时应较密以5mm间距较为适宜两段跨锌钢道路护栏间距可适当增加。

  (2)立柱模型。将立柱U型槽钢看作上下大小一样、尺寸均为150mm的结构立柱竖板尺寸930x200x7mm将槽钢和竖板以壳单元(尺寸为7mm)模拟。立柱底板尺寸240x200x20mm以实体单元形式模拟网格间距25mm。立柱结构以映射网格的形式划分网格尺寸25mm。然后使用指令将立柱和底板结构相连接建立立柱的有限元模型.

  (3)防阻块模型。防阻块尺寸为250x100x10mm以売单元承厚10mm)的形式模拟以映射网格的形式划分防阻块网格间距25mm在本文中将防阻块划分为3个单元.

  (4)立柱混凝土基座模型。立柱系统的建模使用实体单元的形式基座尺寸500×200mm截面为—个梯形和矩形梯形斜边坡度1:1。把节点以六面体单元形式划分中间处网格应较两端处网格密一些。

  在锌钢道路护栏体系中横梁与防阻块、立柱与立柱混凝土底座均以焊接形式连接因此在建立模型中可分别将横梁模型与防阻块模型、立柱模型与立柱底座模型使用tie命令相连使其具有相同的6个自由度阻块与立柱以较强锚栓的形式相连冋将防阻块模型与立柱模型的单元节点釆用ie命令相连保障两者连接处自由度变形协调。将护栏横梁模型钢立柱模型、防阻块模型和立柱混凝土底座模型组合得到道路桥梁工程护栏结构的有限元模型图。

  经过上述分析得出:

  不同碰撞角度下锌钢道路护栏立柱和支托的较大应力与碰撞角度有近似正比的关系,碰撞角度越大则较大应力越大,其中支托与立柱相比前者的较大应力比后者的大。按照Q345结构钢3.45×10Pa的初始屈服应力计算当角度在20度时支托部件就已经进入了塑性阶段,而当角度为45度时立柱才开始进入塑性阶段。

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