弯斜坡异形桥梁全过程结构仿真分析及其软件3D—BSA的开发.pdf

厦市西矫与腑洪 第1期 1999年3月 弯斜坡异形桥梁全过程结构仿真分析 及其软件 3述D—BSA 的开发 U牛牛t s· 挂圭 (广东省 公路勘察规划设计院) 事J『娘· 逖 摘 要 ：3D—BSA2．0系统是一个集前处理建立模型、结构分析计算、后处理 图形生成于一体的弯斜坡异形桥 梁空间结构分析软件。车文着重论述了 3D—BSA 对弯斜坡异形桥梁结掏分析中几个关键技术 问题的处理 ，包 括限位条件的引人 、曲线粱 白重荷载的计算、空间顶应力描述厦计算 、徐变分析计算 、内力影响面分析及其 自 斡 动布载．最后皓 出Windows95操作系统下 3D—BSA 20的部分 图形界面 析鼢 3D—BSA 2．0系统 是一 个集 前 处理 建立模 由于有弯斜坡桥具有结构体系逐阶段形成、结构 型、结构分析计算、后处理图形生成于一体的适用 支撑形式复杂、不同的支座具有不同的空间方位 、 于弯、斜、坡异形结构类立交桥 跨线桥、城市高架 空间预应力的描述及计算以及空间结构的混凝土 桥及人行天桥等各类桥型的全过程空间结构分析 收缩、徐变分析 活载的影响蕊计算及其 自动布 ～ 软件系统。3D—BSA 具有丰富的建模单元，如空间 载等特殊 问题 ，限制了以平面杆系为基础直线桥 杆元、梁元、桩基单元、通用边界单元、剐臂单元、 梁分析软件及通用有限元结构分析系统在弯斜坡 支麈 (盆式支座、球形支座、橡胶板式支座)单元、 桥上的应用。3D—BSA系统针对弯斜坡桥受力计 弹性支承杆元，并能按实际情况模拟各种复杂的 算模型的特点，着重研究了以下几个问题 一一 桥梁结构；能够进行各种荷载生成，包括 曲线梁 自 2．1 限位条件的引入 重产生的竖向分布力及轴向分布力偶、具有竖弯 弯斜坡桥的支承形式非常复杂，按桥墩有单 躲 及平弯的空间预应力、节点荷载、各种形式的单元 柱 墩 多柱墩 ；按支承有 “点铰支承”和 抗 扭支 荷载、强迫位移 、年平均温差 、非线性温度梯度荷 承 ”；按支承方 向有径 向支承 和非径 向支承等 。 载、收缩徐变；能进行空间影响衙分析及其 自动布 3D—BSA 除引入 了节点约束条件外 ，另开发了通 载 3D—BSA对各种单元、各类荷载均赋予 “生死” 用边界单元 、刚臂单元、盆式支座 、球形支座单元、 属性 ，通过摸拟桥梁结构各种施工方法、各种施工 橡胶板式支座单元和弹性支承杆元。应用以上单 过程 ，能进行从施工到使用阶段全过程结构仿真 元能够模拟各种复杂的支承条件 。 分析 。3D—BSA 2．0基于 Windows95、Windows— 边界单元限位条件如下： NT操作 系统平 台，选 用 V ualBasic5．0、Foy (1)链轩 =‰ tranPowerStation4．0作为开发环境．用户交互 (2)oxy面上圆柱铰支 “， “ “宣￡”一 界面丰富直观、操作简便，录人数据及结果整理智 ，如 能化、可视化 。用户界面风格与 Windows95、Win (3)OXZ面上圆柱铰支 “，一Ⅳ ，= 一 dowsNT保持一致 。