缆索热铸锚具的精细化建模和有限元分析

摘要：

编写了适于参数化分析的热铸锚具的数值仿真命令流,锚具的精细有限元数值模型中分别采用三维两节点梁单元Beam188来模拟钢丝,三维八节点实体单元Solid185来模拟锚杯和铸体;通过设置多点约束中的刚臂单元MPC 184来模拟钢索的截面影响,通过刚臂与实体单元节点之间的点点接触单元Conta 178模拟钢丝与热铸锚铸体之间的接触和摩擦;通过面面接触单元Conta 173来模拟锚杯内侧面与铸体浇注面之间的连接.在此基础上研究了钢丝束直径和股数对锚具受力的影响,并进行了比较分析;对锚具进行了设计荷载和破断荷载下的静力分析,给出了锚具的应力和变形分布.最后,考虑到施工工艺误差和安装偏差等因素,锚具节点在实际受力时经常承受局部弯矩,研究了在轴向力和侧向水平力共同作用下的热铸锚具的应力变化.本文研究结果表明:热铸锚具内部应力分布不均匀,应力集中主要出现在锚杯与铸体连接处和锚杯杯口位置,其他部位的应力相对较小;在侧向荷载作用下,应力分布发生了较显著变化,最大应力点的位置也发生了侧向偏移.

关键词：热铸锚具、丝股、有限元法、接触、APDL(ANSYS Parametric Design Language)

所属期刊栏目：37

分类号：U448.25;O346.1(桥涵工程)

在线出版日期：2016-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：161-169