Einfache Finite-Elemente-Modellierung von Wandpfeilern

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Ich arbeite an der Analyse eines Brückenmauerpiers für tote und lebende Lasten. Beim Modellieren des Piers in Finite-Elemente-Software (LARSA) stoße ich auf mehrere Modellierungsfragen:

  1. Ist es gültig, die Wand als ein einzelnes Säulenelement zu modellieren? (Zu einem Plattengitter zu gehen, scheint für eine gewöhnliche Autobahnbrücke ein Overkill zu sein.)
  2. Wie soll die Konnektivität zwischen den Trägern und dem Wandpfeiler modelliert werden? Sind starre Glieder angemessen? Gemeinsame Einschränkungen? Balkenelemente mit wirklich hohen Trägheitsmomenten?
  3. Wenn ich eine Modalanalyse durchführen wollte, würde dies die Modellierungsüberlegungen ändern?

Wall Pier

CableStay
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Antworten:

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Ich werde Ihre Fragen einzeln durchgehen:

  1. Ein einfaches Modell, wie Sie es gezeigt haben, ist in Ordnung, um Modelllasten zu erhalten. Sobald Sie diese Lasten erhalten haben, können Sie den Pier mit einer spezifischeren Technik entwerfen. (Strebe und Krawatte).

  2. Starre Links sind in Ordnung. Stellen Sie einfach sicher, dass Sie die verschiedenen induzierten Momente erfassen. Normalerweise habe ich starre Verbindungen von den Lagerstellen zu den Pfeilerknoten und starre Verbindungen von der Mitte der Träger zu den Lagern. Auf diese Weise können Sie die axialen Belastungen und Scheren einzelner Lager sehen (und Moment- / Drehfreigaben richtig einstellen).

  3. Alle oben genannten Punkte sollten für die Modalanalyse funktionieren. Bei der Modalanalyse müssen Sie besonders darauf achten, dass die Elemente entlang ihrer Mittellinien gezeichnet werden, damit Sie die Masse genau anwenden können.

Hazzey
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Wenn Sie nur ein Detail hinzufügen, hängt die Gültigkeit starrer Verbindungen von der tatsächlichen Konnektivität der Balken und der Säule ab. Wenn die Träger auf Lagerkissen (z. B. Neopren) ruhen, würden die gesamten starren Glieder die Drehung der Träger auf die Säule übertragen, was falsch wäre. Teilweise starre Verbindungen (die nur die entsprechenden Freiheitsgrade verbinden) sollten funktionieren.
Wasabi