問(wèn)題描述:
當(dāng)采用框架單元來(lái)模擬鋼混組合梁橋主梁斷面時(shí),在給主梁指定溫度荷載后,如下圖中給主梁指定整體升溫30°。通過(guò)顯示梁?jiǎn)卧奢d來(lái)查看施加的溫度荷載,可以發(fā)現(xiàn)該主梁在工況【升溫30°】下,構(gòu)件的溫度荷載為31.83°,并不是30°,這是為何?
解答:
常規(guī)混凝土梁橋的材料主要由混凝土構(gòu)成,熱膨脹系數(shù)相同,因此整體升溫和降溫都時(shí),各個(gè)部分的變化溫度一致。與混凝土梁橋不同的是,鋼混組合梁橋的主梁是主要由兩種材料構(gòu)成,鋼材和混凝土。
如果采用框架單元來(lái)模擬鋼混組合梁橋,該截面屬性僅能采用一種材料來(lái)表示,CSiBridge一般是將鋼材換算為混凝土。由于鋼材的熱膨脹系數(shù)是高于混凝土的,同時(shí)升高或降低相同的溫度,鋼材的產(chǎn)生的熱膨脹或收縮都是大于混凝土的。因此,如果要保證換算后兩者產(chǎn)生的變形相同,混凝土的變化溫度需要更大。所以采用框架單元來(lái)模擬組合梁時(shí),構(gòu)件的溫度荷載值會(huì)略大于指定的溫度荷載。
由于鋼混組合梁截面的特殊性,建議用戶在模擬鋼混組合梁的階段施工分析、溫度荷載等效應(yīng)時(shí),采用板殼單元來(lái)模擬主梁,此時(shí)主梁和頂板可分別采用不同的材料和單元來(lái)模擬,其計(jì)算結(jié)果也將更接近真實(shí)值。如將上述模型離散為板殼單元,再次查看結(jié)構(gòu)溫度荷載,可以看到各個(gè)構(gòu)件的溫度荷載為30°。