Расчёт висячего моста: простое решение сложной задачи
Потребовалось рассчитать висячий пешеходный мост пролетом около 90 м:
Сложность заключалась в том, что схема не только нелинейная, но и меняет условия закрепления: на начальной стадии (натяжение каната) в верху пилона (в седле) канат проскальзывает, а перед приложением временной нагрузки (т.е. после сборки пролета, демонтажа временных опор и соответственно приложения постоянной нагрузки) канат в седле жестко защемляется.
Решение образовалось следующее: в верхушке пилона установлено 2 разных КЭ, которые меняются (один демонтируется, а второй монтируется) с использованием системы "Монтаж плюс":
на рисунке выше видно, что между двумя узлами проведены 2 элемента.
элементу трения задан коэффициент трения покоя 0.4
а вот так в Монтаже происходит замена элементов.
1 стадия - пролет лежит на временных опорах (его вес не учитывается как нагрузка), канату по концам задаем натяжение 135 т, в седле он проскальзывает. Эпюры N и M.
Вторая стадия - убираем подмости, т.е. прикладываем нагрузку от собственного веса. Канат пока еще проскальзывает в седле, замена элемента трения на стандартный КЭ 10 (верхушка пилона с заделкой каната) произойдет в конце этой стадии.
Третья стадия - загружение половины пролета пешеходной нагрузкой. Здесь уже канат жестко защемлен в верху пилона.
На 4-й стадии добавляются пешеходы на второй половине пролета.
Вот так, схема состоит из 64-х элементов и решается за минуту. Жаль, нельзя динамику в нелинейность засунуть.
Сложность заключалась в том, что схема не только нелинейная, но и меняет условия закрепления: на начальной стадии (натяжение каната) в верху пилона (в седле) канат проскальзывает, а перед приложением временной нагрузки (т.е. после сборки пролета, демонтажа временных опор и соответственно приложения постоянной нагрузки) канат в седле жестко защемляется.
Решение образовалось следующее: в верхушке пилона установлено 2 разных КЭ, которые меняются (один демонтируется, а второй монтируется) с использованием системы "Монтаж плюс":
на рисунке выше видно, что между двумя узлами проведены 2 элемента.
элементу трения задан коэффициент трения покоя 0.4
а вот так в Монтаже происходит замена элементов.
1 стадия - пролет лежит на временных опорах (его вес не учитывается как нагрузка), канату по концам задаем натяжение 135 т, в седле он проскальзывает. Эпюры N и M.
Вторая стадия - убираем подмости, т.е. прикладываем нагрузку от собственного веса. Канат пока еще проскальзывает в седле, замена элемента трения на стандартный КЭ 10 (верхушка пилона с заделкой каната) произойдет в конце этой стадии.
Третья стадия - загружение половины пролета пешеходной нагрузкой. Здесь уже канат жестко защемлен в верху пилона.
На 4-й стадии добавляются пешеходы на второй половине пролета.
Вот так, схема состоит из 64-х элементов и решается за минуту. Жаль, нельзя динамику в нелинейность засунуть.