安庆长江铁路大桥ANSYS建模命令流.docx
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安庆长江铁路大桥ANSYS建模命令流
桥址概况
安庆长江铁路大桥是南京至安庆城际铁路和阜阳至景德镇铁路的重要组成部分，位于安庆前江口汇合口处下游官山咀附近，距上游已建成通车的安庆长江公路大桥约21km；线路在池州侧晏塘镇靠近长江的刘村附近右拐过江，过江后从安庆的长风镇穿过。
安庆铁路长江大桥全长2996.8m，其中主桥采用跨度为101.5+188.5+580+217.5+159.5+116m的钢桁梁斜拉桥；非通航孔正桥采用6孔跨径64m预应力混凝土简支箱梁；东引桥采用16孔梁长32.6m预应力混凝土简支箱梁；跨大堤桥采用48.9+86+48.8m预应力混凝土连续箱梁；西引桥采用15孔梁长32.6m预应力混凝土简支梁及2孔梁长24.6m预应力混凝土简支梁，其中宁安线采用箱梁，阜景线采用T梁。
主桥桥式及桥型特点
主桥采用103+188.5+580+217.5+159.5+117.5m两塔钢桁斜拉桥方案，全长1366m。
主梁为三片主桁钢桁梁，桁间距2x14m，节间长14.5m，桁高15m。
主塔为钢筋混凝土结构，塔顶高程+204.00m，塔底高程-6.00m，斜拉索为空间三索面，立面上每塔两侧共18对索，全桥216根斜拉索。
所有桥墩上均设竖向和横向约束，4#塔与主梁之间设纵向水平约束，3#塔与梁间使用带限位功能的粘滞阻尼器。
主梁为”N”字型桁式，横向采用三片桁结构，主桁的横向中心距各为14m，桁高15m，节间距14.5m[2]。
结构构造
主桥采用两塔钢桁斜拉桥方案，主梁为三片主桁钢桁梁，主桁上下弦杆均为箱型截面，上弦杆内高1000mm，内宽1200mm，板厚20～48mm。
下弦杆内高1400mm，宽1200mm，板厚20～56mm。
下弦杆顶板向桁内侧加宽700mm与整体桥面板焊接。
腹杆主要采用H型截面。
H型杆件宽1200mm，高720和760mm，板厚20～48mm。
根据不同的受力区段选用不同的杆件截面，在辅助墩附近的压重区梁段，腹杆采用箱型截面杆件。
主桁采用焊接杆件，整体节点。
在节点外以高强度螺栓拼接的结构形式，上下弦杆四面等强对接拼装。
H型腹杆采用插入式连接。
箱型腹杆采用四面与主桁节点对拼的连接形式。
主桁拼接采用M30高强螺栓。
项目进展
2005年元月，安庆长江铁路大桥项目前期工作协调领导小组办公室委托铁道第四勘察设计院编制《安徽省铁路总体规划安庆过江通道深化研究及大桥选址报告》，随后铁四院专家组来宜现场勘察，采集相关资料，并于2月份完成该报告。
2005年8月，安徽省发改委主持召开“安庆长江铁路大桥桥位专家咨询会”，邀请中国工程院院士陈新等知名专家对大桥桥位进行咨询研究，并对选址报告进行评审。
2005年10月，经省部协商，铁道部将沿江城际铁路及安庆长江铁路大桥项目补列入国家“十一五”规划，并向铁四院下达前期工作任务书。
2005年12月，铁道部主持召开了宁安城际铁路及安庆长江铁路大桥项目预可研报告审查会。
2006年元月，宁安城际铁路及安庆长江铁路大桥项目列入国家“十一五”规划。
2006年7月5日，安庆长江铁路大桥设计竞标工作会议在北京举行，经研究、审核、竞标，铁四院与中铁大桥院联合体中标。
2006年9月，中铁大桥院和铁四院正式启动工程可行性研究报告的编制程序,同时编制了桥梁建设对长江航道的影响书,河势分析,桥位所在枯、中水流影响、流速及航迹图。
2006年10月9日，安庆市与铁四院、中铁大桥院联合举行了宁安城际铁路及安庆长江铁路大桥工可勘察开钻仪式;10月份武汉水文站和中铁大桥院近100人的设计、水文、勘测、物探等四个工作组进入安庆进行实地勘测。
2009年3月20日，安庆长江铁路大桥开工建设
表1.2安庆长江大桥主要工程数量表
项目
材料规格
单位
数量
备注
混
凝
土
主塔
C50
m3
51200
塔座
C40
m3
7920
预应力钢筋
钢绞线
T
398
fpk=1860MPa
粗钢筋
T
380
fpk=930MPa
普通钢筋
Hrb335
T
11270
钢料
索导管
20号热轧无缝
T
90
垫板
Q235B
T
70
检查设施
Q235B
T
187
劲性骨架
Q235B
T
1280
锚具
群锚15-19
套
840
JL-32粗钢筋锚具
套
11160
波纹管
100mm
M
18162
45mm
M
57100
金属扩张网
GM50075型
M2
1550
表2.1设计构件节点和单元数
全桥节点数
169403
全桥单元数
294602
主桁单元数
176680
桥面板单元数
117499
斜拉索单元数
216
桥塔单元数
207
表2.2安庆长江铁路大桥模型主要参数列表
材料
弹性模量（Pa）
泊松比
密度（kg/m3）
结构构件
Q370qD钢
2.1e11
0.3
7850
上弦杆、腹杆
Q420qD钢
2.1e11
0.3
7850
下弦杆
C50混凝土
3.5e7
0.16
2500
主塔
C40混凝土
3.5e7
0.16
2500
塔座
斜拉索
2.1e11
0.3
7850
斜拉索
表2.3模型实常数
结构部分
实常数
截面性质
梁单元（beam44）
R1
未定义参数
（由截面文件直接读入）
板壳单元（shell63）
R2
厚度16mm
拉索单元（link8）
R3,R4,
R5,R6
（拉索面积）
R,3,134.31e-4,
R,4,115.84e-4,
R,5,108.91e-4,
R,6,100.000e-4,
/nerr,0
!
将参数读入数据库
finish
/clear
/PREP7
!
单元类型编号
et,1,beam44
et,2,shell63
et,3,link8
!
材料类型编号Q420/Q370/拉索-1，混凝土C40/C50-2，刚臂-3
mp,ex,1,2.1e11
mp,prxy,1,0.3
mp,dens,1,7850
mp,alpx,1,1e-5
mp,ex,2,3.5e7
mp,prxy,2,0.16
mp,dens,2,2500
mp,alpx,2,1e-5
mp,ex,3,1e15
mp,prxy,3,1
mp,dens,3,0
mp,alpx,3,0
!
读取自定义截面并编号
*dim,name,char,24
name
（1）='Sec_1a'
name
（2）='Sec_2a'
name（3）='Sec_3a'
name（4）='Sec_4a'
name（5）='Sec_5a'
name（6）='Sec_6a'
name（7）='Sec_7a'
name（8）='Sec_1'
name（9）='Sec_2'
name（10）='Sec_3'
name（11）='Sec_4'
name（12）='Sec_5'
name（13）='Sec_6'
name（14）='Sec_7'
name（15）='Sec_8'
name（16）='Sec_9'
name（17）='Sec_10'
name（18）='Sec_11'
name（19）='Sec_12'
name（20）='Sec_13'
name（21）='Sec_14'
name（22）='Sec_15'
name（23）='Sec_16'
name（24）='Sec_x2'
*do,i,1,24,1
sectype,i,beam,mesh,
secread,name（i）,,,mesh
*enddo
!
将ta_sec参数读入数据库
!
读取自定义截面并编号
*dim,name2,char,15
name2
（1）='ta_1'
name2
（2）='ta_2'
name2（3）='ta_3'
name2（4）='ta_4'
name2（5）='ta_5'
name2（6）='ta_6'
name2（7）='ta_7'
name2（8）='ta_8'
name2（9）='ta_9'
name2（10）='ta_10'
name2（11）='ta_11'
name2（12）='ta_12'
name2（13）='ta_13'
name2（14）='ta_14'
*do,i,1,14,1
sectype,40+i,beam,mesh,
secread,name2（i）,,,mesh
*enddo
SECTYPE, 26,BEAM,HREC,,0
SECOFFSET,USER,0.1,0.266
SECDATA,0.2,0.266,0.006,0.006,0.006,0.006,0,0,0,0
SECTYPE, 27,BEAM,I,,0
SECOFFSET,USER,0,0.584
SECDATA,0.240,0.240,0.6,0.016,0.016,0.012,0,0,0,0
SECTYPE, 28,BEAM,T,T_nin,0
SECOFFSET,USER,0,1.4
SECDATA,0.6,1.4,0.032,0.018,0,0,0,0,0,0
SECTYPE, 29,BEAM,T,T_max,0
SECOFFSET,USER,0,2.1
SECDATA,0.6,2.1,0.032,0.016,0,0,0,0,0,0
SECTYPE, 31,BEAM,HREC,,0
SECOFFSET,CENT
SECDATA,0.548,0.500,0.016,0.016,0.016,0.016,0,0,0,0
SECTYPE, 32,BEAM,I,,0
SECOFFSET,CENT
SECDATA,0.560,0.560,0.500,0.028,0.028,0.016,0,0,0,0
!
刚臂的截面
SECTYPE, 100,BEAM,CSOLID,,0
SECOFFSET,CENT
SECDATA,0.06,0,0,0,0,0,0,0,0,0
r,1,
r,2,0.016,
!
拉索截面控制
!
7-349
r,3,134.31e-4,
!
7-301
r,4,115.84e-4,
!
7-283
r,5,108.91e-4,
!
7-241
r,6,100.000e-4,
finish
!
开始建立模型
/prep7
!
*********************************************
!
!
!
xiaXianGan
!
!
!
*********************************************
*SET,j,-14
*do,i,1,（94*25+1）*2,94*25+1
n,i,0,j,0
n,94*25+i,1363.000,j,0
FILL,i,94*25+i,94*25-1,,1,,,
!
中桁
*if,i,eq,94*25+2,then
!
7截面
type,1
mat,1
secnum,14
*do,a,1,3*25,1
E,i-1+a,i+a
*enddo
*do,b,1,11*25,1
E,35*25-1+i+b,35*25+i+b
*enddo
*do,c,1,8*25,1
E,77*25-1+i+c,77*25+i+c
*enddo
!
6截面
type,1
mat,1
secnum,13
*do,a,1,3*25,1
E,i+3*25-1+a,i+3*25+a
*enddo
*do,b,1,3*25,1
E,32*25-1+i+b,32*25+i+b
*enddo
*do,c,1,3*25,1
E,46*25-1+i+c,46*25+i+c
*enddo
*do,d,1,1*25,1
E,i+76*25-1+d,i+76*25+d
*enddo
*do,e,1,7*25,1
E,87*25-1+i+e,87*25+i+e
*enddo
!
5截面
type,1
mat,1
secnum,12
*do,a,1,25,1
E,8*25-1+i+a,8*25+i+a
*enddo
*do,b,1,2*25,1
E,30*25-1+i+b,30*25+i+b
*enddo
*do,c,1,2*25,1
E,49*25-1+i+c,49*25+i+c
*enddo
*do,d,1,2*25,1
E,72*25-1+i+d,72*25+i+d
*enddo
!
4截面
type,1
mat,1
secnum,11
*do,a,1,3*25,1
E,9*25-1+i+a,9*25+i+a
*enddo
*do,b,1,4*25,1
E,26*25-1+i+b,26*25+i+b
*enddo
*do,c,1,3*25,1
E,51*25-1+i+c,51*25+i+c
*enddo
*do,d,1,4*25,1
E,68*25-1+i+d,68*25+i+d
*enddo
!
3截面
type,1
mat,1
secnum,10
*do,a,1,1*25,1
E,7*25-1+i+a,7*25+i+a
*enddo
*do,b,1,5*25,1
E,12*25-1+i+b,12*25+i+b
*enddo
*do,c,1,4*25,1
E,22*25-1+i+c,22*25+i+c
*enddo
*do,d,1,4*25,1
E,54*25-1+i+d,54*25+i+d
*enddo
*do,e,1,5*25,1
E,63*25-1+i+e,63*25+i+e
*enddo
!
2截面
type,1
mat,1
secnum,9
*do,a,1,1*25,1
E,6*25-1+i+a,6*25+i+a
*enddo
*do,b,1,2*25,1
E,17*25-1+i+b,17*25+i+b
*enddo
*do,c,1,1*25,1
E,21*25-1+i+c,21*25+i+c
*enddo
*do,d,1,1*25,1
E,58*25-1+i+d,58*25+i+d
*enddo
*do,e,1,2*25,1
E,61*25-1+i+e,61*25+i+e
*enddo
*do,f,1,2*25,1
E,74*25-1+i+f,74*25+i+f
*enddo
*do,g,1,1*25,1
E,85*25-1+i+g,85*25+i+g
*enddo
!
1截面
type,1
mat,1
secnum,8
*do,a,1,2*25,1
E,19*25-1+i+a,19*25+i+a
*enddo
*do,b,1,2*25,1
E,59*25-1+i+b,59*25+i+b
*enddo
*do,c,1,1*25,1
E,86*25-1+i+c,86*25+i+c
*enddo
!
左边桁
*elseif,i,eq,（94*25+1）*2+1,then
!
7截面
type,1
mat,1
secnum,7
*do,a,1,3*25,1
E,i+a,i-1+a
*enddo
*do,b,1,11*25,1
E,35*25+i+b,35*25-1+i+b
*enddo
*do,c,1,8*25,1
E,77*25+i+c,77*25-1+i+c
*enddo
!
6截面
type,1
mat,1
secnum,6
*do,a,1,3*25,1
E,i+3*25+a,i+3*25-1+a
*enddo
*do,b,1,3*25,1
E,32*25+i+b,32*25-1+i+b
*enddo
*do,c,1,3*25,1
E,46*25+i+c,46*25-1+i+c
*enddo
*do,d,1,1*25,1
E,i+76*25+d,i+76*25-1+d
*enddo
*do,e,1,7*25,1
E,87*25+i+e,87*25-1+i+e
*enddo
!
5截面
type,1
mat,1
secnum,5
*do,a,1,25,1
E,8*25+i+a,8*25-1+i+a
*enddo
*do,b,1,2*25,1
E,30*25+i+b,30*25-1+i+b
*enddo
*do,c,1,2*25,1
E,49*25+i+c,49*25-1+i+c
*enddo
*do,d,1,2*25,1
E,72*25+i+d,72*25-1+i+d
*enddo
!
4截面
type,1
mat,1
secnum,4
*do,a,1,3*25,1
E,9*25+i+a,9*25-1+i+a
*enddo
*do,b,1,4*25,1
E,26*25+i+b,26*25-1+i+b
*enddo
*do,c,1,3*25,1
E,51*25+i+c,51*25-1+i+c
*enddo
*do,d,1,4*25,1
E,68*25+i+d,68*25-1+i+d
*enddo
!
3截面
type,1
mat,1
secnum,3
*do,a,1,1*25,1
E,7*25+i+a,7*25-1+i+a
*enddo
*do,b,1,5*25,1
E,12*25+i+b,12*25-1+i+b
*enddo
*do,c,1,4*25,1
E,22*25+i+c,22*25-1+i+c
*enddo
*do,d,1,4*25,1
E,54*25+i+d,54*25-1+i+d
*enddo
*do,e,1,5*25,1
E,63*25+i+e,63*25-1+i+e
*enddo
!
2截面
type,1
mat,1
secnum,2
*do,a,1,1*25,1
E,6*25+i+a,6*25-1+i+a
*enddo
*do,b,1,2*25,1
E,17*25+i+b,17*25-1+i+b
*enddo
*do,c,1,1*25,1
E,21*25+i+c,21*25-1+i+c
*enddo
*do,d,1,1*25,1
E,58*25+i+d,58*25-1+i+d
*enddo
*do,e,1,2*25,1
E,61*25+i+e,61*25-1+i+e
*enddo
*do,f,1,2*25,1
E,74*25+i+f,74*25-1+i+f
*enddo
*do,g,1,1*25,1
E,85*25+i+g,85*25-1+i+g
*enddo
!
1截面
type,1
mat,1
secnum,1
*do,a,1,2*25,1
E,19*25+i+a,19*25-1+i+a
*enddo
*do,b,1,2*25,1
E,59*25+i+b,59*25-1+i+b
*enddo
*do,c,1,1*25,1
E,86*25+i+c,86*25-1+i+c
*enddo
!
右边桁
*else
!
7截面
type,1
mat,1
secnum,7
*do,a,1,3*25,1
E,i-1+a,i+a
*enddo
*do,b,1,11*25,1
E,35*25-1+i+b,35*25+i+b
*enddo
*do,c,1,8*25,1
E,77*25-1+i+c,77*25+i+c
*enddo
!
6截面
type,1
mat,1
secnum,6
*do,a,1,3*25,1
E,i+3*25-1+a,i+3*25+a
*enddo
*do,b,1,3*25,1
E,32*25-1+i+b,32*25+i+b
*enddo
*do,c,1,3*25,1
E,46*25-1+i+c,46*25+i+c
*enddo
*do,d,1,1*25,1
E,i+76*25-1+d,i+76*25+d
*enddo
*do,e,1,7*25,1
E,87*25-1+i+e,87*25+i+e
*enddo
!
5截面
type,1
mat,1
secnum,5
*do,a,1,25,1
E,8*25-1+i+a,8*25+i+a
*enddo
*do,b,1,2*25,1
E,30*25-1+i+b,30*25+i+b
*enddo
*do,c,1,2*25,1
E,49*25-1+i+c,49*25+i+c
*enddo
*do,d,1,2*25,1
E,72*25-1+i+d,72*25+i+d
*enddo
!
4截面
type,1
mat,1
secnum,4
*do,a,1,3*25,1
E,9*25-1+i+a,9*25+i+a
*enddo
*do,b,1,4*25,1
E,26*25-1+i+b,26*25+i+b
*enddo
*do,c,1,3*25,1
E,51*25-1+i+c,51*25+i+c
*enddo
*do,d,1,4*25,1
E,68*25-1+i+d,68*25+i+d
*enddo
!
3截面
type,1
mat,1
secnum,3
*do,a,1,1*25,1
E,7*25-1+i+a,7*25+i+a
*enddo
*do,b,1,5*25,1
E,12*25-1+i+b,12*25+i+b
*enddo
*do,c,1,4*25,1
E,22*25-1+i+c,22*25+i+c
*enddo
*do,d,1,4*25,1
E,54*25-1+i+d,54*25+i+d
*enddo
*do,e,1,5*25,1
E,63*25-1+i+e,63*25+i+e
*enddo
!
2截面
type,1
mat,1
secnum,2
*do,
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