本文公路護欄廠家參考某大橋護欄結構的施工圖建立有限元分析模型,護欄體系的正面尺寸及立面成分主要有護欄橫梁、鋼立柱、鋼立柱混凝土底板。
一、護欄橫梁模型。
建立模型時可將護欄橫梁作為均質連續圓管按照橫梁截面中心尺寸(φ為117.25mm)建模,用橫梁護欄殼單元(厚7.5mm)模擬布置三根護欄橫梁(橫梁間距350mm)。在護欄橫梁圓周上以映射網格的方式劃分16個單元橫梁長度方向均勻劃分。為準確計算車輛碰撞道路橋梁的動力特性,在劃分中間跨護欄網格時應較密以25mm間距較為適宜兩段跨護欄網格間距可適當增加。
二、立柱模型。
公路護欄廠家將立柱U型槽鋼看作上下大小一樣、尺寸均為150m的結構立柱豎板尺寸930×200×7mm將槽鋼和豎板以殼單元(尺寸為7mm)模擬。立柱底板尺寸240×200×20mm以實體單元形式模擬網格間距25mm。立柱結構以映射網格的形式劃分網格尺寸25mm。然后使用merge指令將立柱和底板結構相連接建立立柱的有限元模型。
三、防阻塊模型。
防阻塊尺寸為250×100×10mm以殼單元(厚10mm的形式模擬以映射網格的形式劃分防阻塊網格間距25mm在本文中將防阻塊劃分為3個單元。
四、立柱混凝土基座模型。
立柱系統的建模使用實體單元的形式基座尺寸500×200mm截面為—個梯形和矩形梯形斜邊坡度。把節點以六面體單元形式劃分中間處網格應較兩端處網格密一些。
在護欄體系中橫梁與防阻塊、立柱與立柱混凝土底座均以焊接形式連接因此在建立模型中可分別將橫梁模型與防阻塊模型、立柱模型與立柱底座模型使用tie命令相連使其具有相同的6個自由度阻塊與立柱以強度錨栓的形式相連冋將防阻塊模型與立柱模型的單元節點釆用ie命令相連保證兩者連接處自由度變形協調。公路護欄廠家將護欄橫梁模型、鋼立柱模型、防阻塊模型和立柱混凝土底座模型組合得到道路橋梁工程護欄結構的有限元模型。
