摘要：目前，桥梁工程三维有限元计算软件较多，其中应用较为广泛的为MIDAS，ABAQUS，ANSYS等，但软件之间的计算结果也存在着不同的差异。以宁波地区某现浇异形预应力连续梁桥工程为例，分别建立MIDAS[1 ]，ABAQUS有限元计算模型，分析对比在自重和二横组合荷载下结果差异，为桥梁工程有限元计算结果提供相应的建议。
关键词：三维有限元分析；MIDAS；ABAQUS现浇箱梁；后处理；异形连续梁桥；预应力混凝土结构
目前，在桥梁工程设计过程中，往往采用有限元分析软件进行计算复核，在遇到复杂结构的桥梁工程时，更需要三维有限元软件进行模拟计算，在选择计算软件时，不同的计算软件分析结果也略有不同。本文以宁波地区某跨线桥工程为例，分别建立MIDAS，ABAQUS有限元计算模型，分析对比后处理计算结果。
一、工程概况
宁波地区某桥梁为三跨（21.6+24+16m）C50现浇预应力混凝土结构，标准段梁高1.6m，宽度为24m，箱梁腹板设置12Φs15.2预应力筋，顶底板设置9Φs15.2预应力筋。桥梁上跨现状地面，为避让地面行车道，中支座处设置大跨度横梁（跨径约为26m），梁高为2.6m。桥梁平面、纵断面、横断面如下图所示：
桥梁布置图
二、有限元模型建立
Midas模型：将桥梁的上部结构用一个等效的梁格来模拟，上部结构横断面共划分为7片小纵梁，小纵梁自身抗弯惯性矩之和等于整体截面的抗弯惯性矩，小纵梁的形心高度位置保持与箱梁界面的形心相一致；为真实模拟荷载的横向传递，在支座横梁处的横向连接间距加密，其余位置可适当放大，但不宜超过纵向梁肋的间距；纵梁抗扭刚度的计算按整体箱型断面自由扭转刚度平摊到各纵梁上面。全桥共划分为1544个单元，891个节点。
Abaqus模型：本模型采用ABAQUS有限元分析软件建立，全桥共有68万个单元组成，混凝土采用三维实体单元模拟，预应力筋用杆单元模拟，材料及边界条件按照设计图纸给定的条件进行设置。
Midas有限元模型 Abaqus模型三维视图
荷载参数：C50混凝土钢筋自重按26.0KN/m3计算；预应力筋锚下应力按1395MPa计算；二期恒载按4.5KN/m2计算。荷载组合取自重+二恒+预应力，在本荷载组合下对两种软件的计算结果进行分析对比。
三、计算结构分析
两种模型计算结果中，纵、横梁竖向挠度曲线趋势一致，挠度差值不是很大；Abaqus计算所得的纵、横梁挠度曲线比Midas计算所得的纵梁挠度曲线平缓，且挠度值Abaqus偏小一些，反映出midas计算模型的刚度相对偏大一些。
纵、横梁竖向面内弯矩趋势一致，弯矩差值不是很大；Abaqus计算所得的纵、横梁弯矩曲线比Midas计算所得的弯矩曲线平缓。
纵梁竖向挠度对比图 中横梁竖向挠度对比图
纵梁竖向弯矩对比图 中横梁竖向弯矩对比图
四、结论
Midas软件在模拟预应力混凝土结构时采用梁单元，单元数量仅需1544个；Abaqus计算软件在模拟预应力混凝土结构多采用实体单元，单元数量达68万个，远大于Midas模型，模型精度大于前者。
从计算模拟分析结果来看，两种计算软件的计算结果相近，计算精度均满足桥梁设计工程师计算要求，仅以本案例作为对比来看，Midas计算模型的刚度相对偏大一些。
参考文献：
[1 ]北京迈达斯技术有限公司. MIDASPGTS 用户手册[R] . 北京迈达斯技术有限公司，2005.
论文作者:朱溢敏1,孔建杰2,钱磊3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/19
标签：预应力论文; 挠度论文; 模型论文; 弯矩论文; 横梁论文; 有限元论文; 荷载论文; 《基层建设》2019年第6期论文;