基于橋梁結構動力特性評估的有限元仿真研究

摘 要：基于橋梁結構的元建模方法，通過動力特性評估分析，對有限的動力特性進行計算，對比分析形成的結構復雜程度，對橋梁結構進行設計要求分析。對比分析橋梁動力特性評估中的有限元仿真方法，通過建模分析判斷，確定設計的相關參數和標準價值。本文將針對橋梁整體設計要求，分析采用有限元仿真基礎，對動力特性評估內容進行分析，明確建模和方法，為設計人員提供必要有效的參考價值內容。

關鍵詞：橋梁結構;動力特性;仿真

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.083

0 引言

橋梁設計有限元仿真方法應用廣泛，通過橋梁結構的設計，仿真模擬橋梁跨度結構，判斷橋梁設計中可能產生的誤差問題，對結構不合理，強度不足、耐久性差等因素進行分析。準確的判斷設計不規范的內容，對人員安全、橋梁結構安全、可靠性進行分析。從整體分析橋梁工程結構的實際仿真測算方法，尋求設計缺陷問題，加強有限元仿真對橋梁整體設計必要性水平的分析與判斷。

1 橋梁結構基本設計思路

橋梁結構設計中，需要對橋梁橫跨距離，橋全長，材料進行分析。采用準確的判斷標準，明確橋梁結構的主體，對橋板厚度，正交差異，上下板設置，鋼梁柱位置，延主橋梁縱向布局等內容進行分析。準確的判斷橋梁橡膠支架、橋面寬度，橋面鋪設情況，確定橋梁頂部設置的鋼骨架位置。

2 橋梁鋪裝計算的設計標準

按照橋梁動力的實際特性進行評估，分析動力參數，對動力特性進行指標評價分析，規范特定的區域范圍。按照計算標準，規范比值進行分析，明確具體的結構。按照自動振搗頻率和周期范圍，準確的判斷天橋整體參數范圍，盡可能的避免出現共振現象問題，加強橋梁整體結構的可靠水平和安全性水平。重視動力參數的規范設計。按照橋梁結構、動力特性進行準確的評估，明確橋梁結構特性標準，對橋梁模型進行系統判斷，制定有效符合模型設計的簡單力學模式方案。按照模型結構進行分析，輔助估算確定主桿系統模型內容。通過仿真確定模擬的結構，分析其具體的細節，判斷可能存在的誤差，確定鋼橋橫截面的尺寸標準。

準確的分析鋼結構尺寸標準，確定計算跨度，彈性、橫截面，依照具體的桿系統確定符合實際操作的模型標準。

3 有限元仿真的操作實現

3.1 鋼橋結構有限元模擬形式方案的判斷

依照橋結構建立有限元的模型，準確的計算全橋體系的動力標準，確定特性。根據鋼梁橋的主體標準，實施動力特性分析。鋼橋采用空間板殼的模擬方式，以更加準確的計算方式，判斷鋼橋結構的彈性，根據實際數據建立完整的有限元模型標準方案。

有限元模型鋼橋結構分析中，需要根據原始數據進行計算，改變傳統鋼支護模式，通過固定支架端口，確定混凝土、圍欄載荷的形式。按照有限元模型單元組合，明確實際精準計算的要求，判斷模型整體考慮的結構細節。通過混凝土、硬塑料風擋、骨架形式進行判斷，確定優化模擬的操作。

3.2 根據結構細節對鋼結構進行優化方案分析

按照有限元模型方案，判斷實際加鋪情況，調整混凝土模式比例。按照瀝青混凝土的實際空間實體情況，準確的判斷承載結構，充分考慮載荷形式比例關系。依照實際支護條件，做好支護座的標準判斷。橡膠支架需要做好橫向、縱向的剛度水平分析，充分利用模擬橡膠支座的情況，考慮風擋鋼骨架的抗彎折性，確定硬塑料風擋結構，彈性選配，厚度，保證其最優化結構形式。

3.3 有限元仿真的分析

有限元仿真模擬方案分析中，通過對不同情況的模擬判斷，確定最優對比關系。根據計算的形式和結果，準確的判斷初始模擬公式內功，推導出結果，確保最優化模擬與初始模擬的振搗關系。按照頻率差值進行分析，準確的判斷相關的影響因素，確定有效的影響比率關系。

根據橋梁結構振搗周期和頻率，分析影響的實際效果。充分考慮瀝青混凝土的鋪裝層，分析承載結構，加強橋梁的剛度，減少振動周期，增強支座橋梁的明顯作用。骨架風擋與硬塑料材料的實際風擋板，調整橋梁的振動作用。按照跨度、材質水平進行分析，判斷風擋鋼骨結構，明確承載的作用。分析剛度增強效果，不斷提升自動振搗頻率范圍，明確振動周期。

通過計算周期振動和有限元模擬的初步結構形式，以最優化的模擬相比其誤差范圍，明確實際結構標準，確定最優的設計任務內容。依照有限元模擬仿真與理論計算形式，明確檢驗的準確率和操作辦法，分析結構形式的復雜程度，建立明確的模擬橋梁設計工程實施辦法。

按照橋梁結構的有限元模型進行仿真優化，加強對整體承載結構細節的分析，判斷橋梁動力特性標準，明確實際的影響因素。從有限元仿真的相關數據內容上進行分析，明確試驗可行性方案。依照橋梁設計的整體思路，建立有效的模擬數據，充分考慮結構的細節標準，從橋梁結構入手，判斷強度水平，提高整體耐久度水平，完善設計整體形式和要素標準內容。

通過橋梁結構有限元的數據分析，判斷瀝青混凝土鋪裝層可能產生的影響，判斷橡膠支架的動力特性范圍。根據風擋、鋼骨架結構的影響因素進行分析，明確實際計算過程中無法達到的設計標準要求。依照橋梁設計思路，對設計仿真實施操作，考慮結構材料的強度，對質量、剛度進行分析，充分避免可能產生的共振問題，建立有效的模式方法和計算標準，明確橋梁設計的參數。

4 結語

綜上所述，橋梁結構的特性評估過程中，需要分析橋梁有限元仿真的操作模式和方法，對橋梁結構進行合理的設計，通過仿真可以實現對預先設計的橋梁結構特點進行分析，判斷操作標準和實施辦法，對橋梁瀝青混凝土整體支撐進行判斷，確定操作標準和共振方式，調整橋梁的整體設計思路，確定強度和耐久性，調整振動周期，制定合理的剛度、質量條件管控。

參考文獻：

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作者簡介：欒大為（1987-），男，甘肅定西人，本科，助理工程師，研究方向：結構有限元仿真、結構拓撲優化、焊接技術仿真。