双层梁单元

高效模拟组合梁斜拉桥

一种用于钢-混凝土组合梁斜拉桥有限元建模的单元，可高效准确地模拟施工过程。

Huang, Gen · 颜东煌 · Chen, Changsong · Jing, Wang · Yiwei, He · Jin, Wang · Yining, Wu · Yi, Zeng · Qiao, Xu

Structure and Infrastructure Engineering 2025

技术优势

建模更简便

利用带刚臂的梁单元特性推导出双层梁单元刚度矩阵，将钢梁和混凝土板组合在一个单元中，避免分别建模和连接处理。

计算更高效

双层梁单元算法集成到有限元计算程序中，能够高效模拟组合梁斜拉桥的施工过程，同时保持高精度。

适用范围明确

通过研究不同单元长度和时间效应影响下的计算精度，确定了该方法的关键影响因素和适用范围，便于用户合理应用。

应用场景

• 组合梁斜拉桥施工模拟：高效模拟组合梁斜拉桥施工全过程，提高计算精度，支持设计与施工阶段分析。
• 桥梁结构有限元分析：提供一种专用单元，简化组合梁桥建模并保持高精度，集成到现有有限元程序中。
• 大跨桥梁结构健康监测：为健康监测提供高精度基线模型，辅助识别结构响应异常，提高监测数据解读能力。