Ansys桥梁计算汇编
ANSYS实例分析75道(含结果)

ANSYS实例分析75道(含结果)【【ANSYS算例算例】】3.4.2(1)基于图形界面的桁架桥梁结构分析基于图形界面的桁架桥梁结构分析(stepbystep)下面以一个简单桁架桥梁为例,以展示有限元分析的全过程。
背景素材选自位于密执安的“OldNorthParkBridge“(1904-1988),见图3-22。
该桁架桥由型钢组成,顶梁及侧梁,桥身弦杆,底梁分别采用3种不同型号的型钢,结构参数见表3-6。
桥长L=32m,桥高H=5.5m。
桥身由8段桁架组成,每段长4m。
该桥梁可以通行卡车,若这里仅考虑卡车位于桥梁中间位置,假设卡车的质量为4000kg,若取一半的模型,可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1,P2和P3,其中P1=P3=5000N,P2=10000N,见图3-23。
图3-22位于密执安的“OldNorthParkBridge“(1904-1988)图3-23桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)表3-6桥梁结构中各种构件的几何性能参数构件惯性矩m4横截面积m2顶梁及侧梁桥身弦梁底梁解答解答以下为基于ANSYS 图形界面(GraphicUserInterface,GUI)的菜单操作流程。
(1)进入进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)(设定工作目录和工作文件)程序程序→→ANSYS→→ANSYSInteractive→→Workingdirectory(设置工作目录)→Initialjobname(设置工作文件名):TrussBridge→→Run→→OK(2)设置计算类型设置计算类型:Preferences…→→Structural→→OK(3)定义单元类型定义单元类型ANSYSMainMenu:Preprocessor→→ElementType→→Add/Edit/Delete.→→Add…→→Beam:2delastic3→→OK(返回到ElementTypes窗口)→→Close(4)定义实常数以确定梁单元的截面参数定义实常数以确定梁单元的截面参数ANSYSMainMenu:Preprocessor→→RealConstants…→→Add/Edit /Delete→→Add…→→selectType1Beam3→→OK→→RealConsta ntsSetNo.:1,AREA:2.19E-3,,Izz:3.83e-6(1号实常数用于顶梁和侧梁)→→Apply→→RealConstantsSetNo.:2,AREA:1.185E-3,,Izz:1.87E-6(2号实常数用于弦杆)→→Apply→→RealConstantsSetNo.:3,AREA:3.031E-3,,Izz:8.47E-6(3号实常数用于底梁)→→OK(backtoRealConstantswindow)→Close(theRealConstant swindow)(5)定义材料参数定义材料参数ANSYSMainMenu:Preprocessor→→MaterialProps→→MaterialMo dels→→Structural→→Linear→→Elastic→→Isotropic→→EX:2.1e11,PRXY:0.3(定义泊松比及弹性模量)→→OK→→Density(定义材料密度)→DENS:7800,→→OK→→Close(关闭材料定义窗口)(6)构造桁架桥模型构造桁架桥模型生成桥体几何模型ANSYSMainMenu:Preprocessor→→Modeling→→Create→→Keypoints→→InActive CS→→NPTKeypointnumber::1,,X,,Y,,ZLocationinactiveCS::0,,0→→Apply→→同样输入其余15个特征点坐标(最左端为起始点,坐标分别为(4,0),(8,0),(12,0),(16,0),(20,0),(24,0),(28,0),(32,0),(4,5.5),(8,5.5),(12 ,5.5),(16.5.5),(20,5.5),(24,5.5),(28,5.5))→Lines→Lines→→StraightLine→→依次分别连接特征点→→OK网格划分ANSYSMainMenu:Preprocessor→→Meshing→→MeshAttributes→→PickedLines→→选择桥顶梁及侧梁→→OK→→selectREAL:1,TYPE:1→→Apply→→选择桥体弦杆→→OK→→selectREAL:2,TYPE:1→→Apply→→选择桥底梁→→OK→→selectREAL:3,TYPE:1→→OK→→ANSYSMainMen u:Preprocessor→→Meshing→→MeshTool→→位于SizeControls 下的Lines::Set→→ElementSizeonPicked→→Pickall→→Apply→→NDIV::1→→OK→→Mesh→→Lines→→Pickall→→OK(划分网格)(7)模型加约束模型加约束ANSYSMainMenu:Solution→→DefineLoads→→Apply→→Struct ural→→Displacement→→OnNodes→→选取桥身左端节点→→OK→→selectLab2:AllDOF(施加全部约束)→→Apply→→选取桥身右端节点→→OK→→selectLab2:UY(施加Y方向约束)→→OK(8)施加载荷施加载荷ANSYSMainMenu:Solution→→DefineLoads→→Apply→→Struct ural→→Force/Moment→→OnKeypoints→→选取底梁上卡车两侧关键点(X坐标为12及20)→→OK→→selectLab:FY,,Value:-5000→→Apply→→选取底梁上卡车中部关键点(X坐标为16)→→OK→→selectLab:FY,,Value:-10000→→OK→→ANSYSUtilityMenu:→→Select→→Everything(9)计算分析计算分析ANSYSMainMenu:Solution→→Solve→→CurrentLS→→OK(10)结果显示结果显示ANSYSMainMenu:GeneralPostproc→→PlotResults→→Deedshape→→Defshapeonly →→OK(返回到PlotResults)→→ContourPlot→→NodalSolu→→DOFSolution,Y-Componentof Displacement→→OK(显示Y方向位移UY)(见图3-24(a))定义线性单元I节点的轴力ANSYSMainMenu→GeneralPostproc→→ElementTable→→Define Table→→Add→→Lab:[bar_I],Bysequencenum:[SMISC,1]→→OK →→Close定义线性单元J节点的轴力ANSYSMainMenu→→GeneralPostproc→→ElementTable→→Def ineTable→→Add→→Lab:[bar_J],Bysequencenum:[SMISC,1]→→OK→→Close画出线性单元的受力图(见图3-24(b))ANSYSMainMenu→→GeneralPostproc→→PlotResults→→ContourPlot→→LineElemRes→→LabI:[bar_I],LabJ:[bar_J],Fact :[1]→→OK(11)退出系统退出系统ANSYSUtilityMenu:File→→Exit→→SaveEverything→→OK(a)桥梁中部最大挠度值为0.003374m(b)桥梁中部轴力最大值为25380N图3.24桁架桥挠度UY以及单元轴力计算结果【【ANSYS算例算例】】3.4.2(2)基于命令流方式的桁架桥梁结构分析基于命令流方式的桁架桥梁结构分析!%%%%%[ANSYS 算例]3.4.2(2)%%%%%begin%%%%%%!------注:命令流中的符号$,可将多行命令流写成一行------/prep7!进入前处理/PLOPTS,DATE,0!设置不显示日期和时间!=====设置单元和材料ET,1,BEAM3!定义单元类型R,1,2.19E-3,3.83e-6,,,,,!定义1号实常数用于顶梁侧梁R,2,1.185E-3,1.87e-6,0,0,0,0,!定义2号实常数用于弦杆R,3,3.031E-3,8.47E-6,0,0,0,0,!定义3号实常数用于底梁MP,EX,1,2.1E11!定义材料弹性模量MP,PRXY,1,0.30!定义材料泊松比MP,DENS,1,,7800!定义材料密度!-----定义几何关键点K,1,0,0,,$K,2,4,0,,$K,3,8,0,,$K,4,12,0,,$K,5,16,0,,$K,6,20,0,,$K,7,2 4,0,,$K,8,28,0,,$K,9,32,0,,$K,10,4,5.5,,$K,11,8,5.5,,$K,12,12,5.5,,$K,13,16,5.5,,$K,14,20,5.5,,$K,15,24,5.5,,$K,16,28,5.5,,!-----通过几何点生成桥底梁的线L,1,2$L,2,3$L,3,4$L,4,5$L,5,6$L,6,7$L,7,8$L,8,9!------生成桥顶梁和侧梁的线L,9,16$L,15,16$L,14,15$L,13,14$L,12,13$L,11,12$L,10,11$L,1,10! ------生成桥身弦杆的线L,2,10$L,3,10$L,3,11$L,4,11$L,4,12$L,4,13$L,5,13$L,6,13$L,6,14 $L,6,15$L,7,15$L,7,16$L,8,16!------选择桥顶梁和侧梁指定单元属性LSEL,S,,,9,16,1,LATT,1,1,1,,,,!-----选择桥身弦杆指定单元属性LSEL,S,,,17,29,1,LATT,1,2,1,,,,!-----选择桥底梁指定单元属性LSEL,S,,,1,8,1,LATT,1,3,1,,,,!------划分网格AllSEL,all!再恢复选择所有对象LESIZE,all,,,1,,,,,1!对所有对象进行单元划分前的分段设置LMESH,all!对所有几何线进行单元划分!=====在求解模块中,施加位移约束、外力,进行求解/soluNSEL,S,LOC,X,0!根据几何位置选择节点D,all,,,,,,ALL,,,,,!对所选择的节点施加位移约束AllSEL,all!再恢复选择所有对象NSEL,S,LOC,X,32!根据几何位置选择节点D,all,,,,,,,UY,,,,!对所选择的节点施加位移约束ALLSEL,all!再恢复选择所有对象!------基于几何关键点施加载荷FK,4,FY,-5000$FK,6,FY,-5000$FK,5,FY,-10000/replot!重画图形Allsel,all!选择所有信息(包括所有节点、单元和载荷等)solve!求解!=====进入一般的后处理模块/post1!后处理PLNSOL,U,Y,0,1.0!显示Y方向位移PLNSOL,U,X,0,1.0!显示X方向位移!------显示线单元轴力------ETABLE,bar_I,SMISC,1ETABLE,bar_J,SMISC,1PLLS,BAR_ I,BAR_J,0.5,1!画出轴力图finish!结束!%%%%%[ANSYS算例]3.4.2(2)%%%%%end%%%%%%【【ANSYS算例算例】】3.2.5(3)四杆桁架结构的有限元分析四杆桁架结构的有限元分析下面针对【典型例题】3.2.5(1)的问题,在ANSYS平台上,完成相应的力学分析。
根据ANSYS的桥梁分析

钢桁架桥静力受力分析对一架钢桁架桥进行具体静力受力分析,分别采用GUI方式和命令流方式。
A 问题描述图6-15 钢桁架桥简图已知下承式简支钢桁架桥桥长72米,每个节段12米,桥宽10米,高16米。
设桥面板为0.3米厚的混凝土板,当车辆行驶于桥梁上面时,轴重简化为一组集中力作用于梁上,来计算梁的受力情况。
桁架杆件规格有三种,见下表:杆件截面号形状规格端斜杆 1 工字形400×400×16×16上下弦 2 工字形400×400×12×12 横向连接梁 2 工字形400×400×12×12其他腹杆 3 工字形400×300×12×12所用材料属性如下表:表6-3 材料属性参数钢材混凝土弹性模量EX 2.1×1011 3.5×1010泊松比PRXY 0.3 0.1667密度DENS 7850 2500B GUI操作方法1.创建物理环境1)过滤图形界面:GUI:Main Menu> Preferences,弹出“Preferences for GUI Filtering”对话框,选中“Structural”来对后面的分析进行菜单及相应的图形界面过滤。
2)定义工作标题:GUI:Utility Menu> File> Change Title,在弹出的对话框中输入“Truss Bridge StaticAnalysis”,单击“OK”。
如图6-16(a)。
指定工作名:GUI:Utility Menu> File> Change Jobname,弹出一个对话框,在“Enter new Name”后面输入“Structural”,“New log and error files”选择yes,单击“OK”。
如图6-16(b)。
图6-16(a)定义工作标题图6-16(b)指定工作名3)定义单元类型和选项:GUI:Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete,弹出“Element Types”单元类型对话框,单击“Add”按钮,弹出“Library of Element Types”单元类型库对话框。
(整理)基于ansys的钢桁架桥的分析和计算

基于ansys的钢桁架桥的分析和计算姓名: 马彦学院:建筑与环境专业:工程力学学号:1043055033指导老师:朱哲明2013/6/151.问题简述钢桁架桥简图如下,尺寸如图,单元长12m,高16m。
设桥面板为0.3m厚的混凝土板。
杆件截面号形状规格端斜杆 1 工字梁400*400*16*16上下弦 2 工字梁400*400*12*12横向连接梁 2 工字梁400*400*12*12其他腹杆 3 工字梁400*300*12*12参数钢材混凝土EX 2.1x1011 3.5x1010PRXY 0.3 0.1667DENS 7850 25002.材料实常数3.半横架桥模型镜面对称,生成整体模型3.施加约束及受力4.计算及分析结果◆整体位移云图◆结点总位移矢量图◆单元第一主应力云图◆单元第二主应力云图◆单元第三主应力云图◆节点位移结果PRINT U NODAL SOLUTION PER NODE***** POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING *****LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN THE GLOBAL COORDINATESYSTEMNODE UX UY UZ USUM1 0.18808E-02-0.20919E-01 0.70316E-03 0.21015E-012 0.11411E-02-0.21354E-01 0.59772E-03 0.21393E-013 0.14813E-02-0.20809E-01 0.11202E-02 0.20892E-014 0.15919E-02-0.20373E-01 0.11392E-02 0.20467E-015 0.22549E-02-0.18918E-01 0.10528E-02 0.19081E-016 0.23458E-02-0.18310E-01 0.10055E-02 0.18487E-017 -0.10050E-02-0.18459E-01-0.38731E-02 0.18887E-018 -0.11376E-02-0.19066E-01-0.38598E-02 0.19486E-019 0.24977E-02-0.12074E-01 0.72603E-03 0.12351E-0110 0.29237E-02-0.11079E-01 0.68719E-03 0.11479E-0111 -0.35033E-02-0.10438E-01-0.84626E-02 0.13887E-0112 -0.38537E-02-0.10965E-01-0.84226E-02 0.14353E-0113 0.27521E-02 0.0000 0.0000 0.27521E-0214 0.34768E-02 0.0000 0.0000 0.34768E-0215 0.82671E-03-0.17947E-01 0.14911E-03 0.17967E-0116 0.67748E-03-0.19250E-01 0.10648E-03 0.19262E-0117 0.42077E-02-0.19398E-01 0.59595E-02 0.20725E-0118 0.40812E-02-0.18095E-01 0.59727E-02 0.19488E-0119 0.40101E-03-0.10784E-01 0.34385E-04 0.10791E-0120 0.34470E-03-0.12307E-01 0.25523E-06 0.12312E-0121 0.69212E-02-0.11199E-01 0.10204E-01 0.16656E-0122 0.65820E-02-0.10142E-01 0.10244E-01 0.15847E-0123 0.0000 0.0000 0.0000 0.000024 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000MAXIMUM ABSOLUTE VALUESNODE 21 2 22 2VALUE 0.69212E-02-0.21354E-01 0.10244E-01 0.21393E-01◆单元受力结果PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****STAT CURRENT CURRENTELEM ZHOU_I ZHOU_J1 -49659. 7936.32 -42695. -3502.73 -9873.9 -28642.4 9567.9 -51440.5 -15016. 23374.6 -22120. -5510.47 -26981. -11385.8 -33355. 18549.9 -17656. -15556.10 -16095. -16301.11 -16203. -16943.12 -12683. -20132.13 4836.6 5157.114 -17901. -18351.15 -2331.6 23001.16 -18331. -20015.17 -6067.9 50464.18 -19568. -26493.19 -5052.8 51411.20 -26836. -34142.21 -23626. -29919.22 -32522. -21349.23 -35649. -25215.24 -699.47 1061.525 690.13 -1048.326 5802.4 -1462.327 -9677.8 5182.928 16212. -4765.129 -4310.8 3979.130 -25.038 0.000031 -9.3064 0.000032 23.898 0.000033 -3569.2 -42609.34 8110.9 -49823.35 -5544.6 -22051.36 -11343. -27005.37 18453. -33238.38 -28592. -9977.139 -51593. 9648.540 23614. -15193.41 -16998. -16116.***** POST1 ELEMENT TABLE LISTING *****STAT CURRENT CURRENTELEM ZHOU_I ZHOU_J42 -20120. -12682.43 -15489. -17761.44 -16350. -16082.45 5157.1 4836.646 -18351. -17901.47 -2225.2 22850.48 -18463. -19869.49 -6087.5 50530.50 -19228. -26843.51 -5332.4 51796.52 -21374. -32473.53 -25205. -35655.54 -34114. -26894.55 -29953. -23607.56 -1061.5 699.4757 1048.3 -690.1358 5171.8 -9672.159 -1448.6 5796.560 3928.8 -4269.361 -4732.8 16215.62 -20.844 0.000063 -5.2944 0.000064 36.585 0.0000MINIMUM VALUESELEM 39 4VALUE -51593. -51440.MAXIMUM VALUESELEM 40 51VALUE 23614. 51796.5.命令流文件/FILNAM,Structural/TITLE,Truss Bridge Static Analysis/COM,Structural/prep7et,1,beam4et,2,shell63sectype,1,beam,i,,0 !定义工字型截面secoffset,cent !截面至心不偏移secdata,0.4,0.4,0.4,0.016,0.016,0.016,0,0,0,0 !定义工字型截面参数sectype,2,beam,i,,0secoffset,centsecdata,0.4,0.4,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0sectype,3,beam,i,,0secoffset,centsecdata,0.3,0.3,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0r,1,0.0187,0.00017,0.00054,0.4,0.4,0, !定义单元实常数r,2,0.0141,0.128e-3,0.415e-3,0.4,0.4,,r,3,0.0117,0.541e-4,0.324e-3,0.3,0.4,,r,4,0.3,,,,,,MP,EX,1,2.1E11MP,PRXY,1,0.3MP,DENS,1,7850MP,EX,2,3.5E10MP,PRXY,2,0.1667MP,DENS,2,2500N,,0,0,-5,,,, !创建节点,复制结点NGEN,4,4,ALL,,,12,,,1,NGEN,2,1,ALL,,,,,10,1,NGEN,2,1,2,10,4,,16,,1,NGEN,2,1,3,11,4,,,-10,1,TYPE,1MAT,1REAL,1ESYS,0 !单元坐标系SECNUM,1TSHAP,LINEE,11,14 !建立单元TYPE,1 MAT,1 REAL,1 ESYS,0 SECNUM,2 TSHAP,LINE E,2,6E,6,10E,10,14 E,1,5E,5,9E,9,13E,3,7E,7,11E,4,8E,8,12E,1,2E,3,4E,5,6E,7,8E,9,10E,13,14 TYPE,1 MAT,1 REAL,1 ESYS,0 SECNUM,3 TSHAP,LINE E,3,6E,6,11E,4,5E,5,12E,2,3E,1,4E,6,7E,5,8E,10,11 E,9,12TYPE,2MAT,2REAL,1 ESYS,0TSHAP,QUADE,1,2,6,5E,5,6,10,9E,9,10,14,13NSYM,X,14,ALLESYM,,14,ALLNUMMRG,ALL,,,,LOW NUMCMP,ALL FINISH/SOLNSEL,S,,,23,24D,ALL,,,,,,UX,UY,UZ,,, NSEL,S,,,13,14D,ALL,,,,,,UY,UZ,,, NSEL,S,,,1,2F,ALL,FY,-100000 ALLSEL,ALL ACEL,0,10,0, ANTYPE,0SOLVEFINISH/POST1PLDISP,2PLNSOL,U,SUM,0,1PLVECT,U,,,,VECT,NODE,ON,0ETABLE,zhou_i,SMISC,1ETABLE,zhou_j,SMISC,7ETABLE,zhou_i,SMISC,2ETABLE,zhou_j,SMISC,8ETABLE,zhou_i,SMISC,6ETABLE,zhou_j,SMISC,12PRETAB,ZHOU_I,ZHOU_J,JIAN_I,JIAN_J,WAN_I,WAN_J PLLS,ZHOU_I,ZHOU_J,1,0PRNSOL,U,COMPFINISH/EXIT。
ansys梁系计算

2 梁系问题和杆系相比,梁系结构杆件的弯曲效应就需要考虑了。
这时,结点上的广义位移为线位移的基础上增加了角位移。
在Ansys中二维梁单元和三维梁单元的分别是Beam3和Beam4,它们结点上的位移分别是3个和6个。
建立梁系结构的方法和求解步骤与前面的杆系结构完全相同,唯一不同的是它们单元特性和单元内力属性有所改变。
这里给出二维超静梁和三维精简后塔机算例来说明梁系结构的有限元计算。
下面几个实例的代码均在Ansys5.6的ED版中调试通过。
2.1 Ex3-35S.txt 直接建模求解超静定梁(结点少) 如图所示的两跨超静定梁,整个梁上作用有线形分布的荷载,梁的中点位置上有一个集中力作用。
梁的几何尺寸和其上的荷载和边界条件如图所示,试利用Ansys计算该梁的变形和内力。
这里我们采用了两种不同的单元划分方案,分别计算出了变形和内力,并给出了内力图。
从内力图的比较可以看出,不同单元划分对内力图的形状有明显影响。
所以在利用直线连接绘制内力图时需要比较多的节点和单元才可以得出比较准确的内力图。
第一个例子对两跨超静定梁采用了最少的结点(3个结点)和单元(2个单元)个数来说明梁系结构的有限元计算过程。
由于采用了太少的结点和单元,计算结果画出的的剪力图和弯矩图是不准确的,请读者注意。
上图是设置了三个结点,两个单元的模型,完全固定左侧结点,右侧结点不能移动,但可以转动。
了各单元上作用有线性分布的荷载,在中间结点上有向下的集中力。
经过计算,利用单元表定义技术,利用单元上的画直线方法得到了该梁剪力图(如上图)和弯矩图(如下图)。
显示这两个内力图的趋势是不对的,但在结点上的内力值是正确的。
下面是所有命令: FINISH !退出以前模块 /CLEAR /FILNAME, EX3-35S /UNITS, CGS ! 单位采用CGS /TITLE, EX3-35S.txt, 3 NODES SIMULATION /PREP7 !进入前处理模块PREP7 N, 1, 0, 0 !定义各个结点 N, 2, 15, 0 N, 3, 30, 0 NPLOT ! 图形中不显示结点号码 NPLOT, 1 ! 图形中显示结点号码 NLIST ! 在直角坐标系统下,列出结点资料 DSYS, 1 ! 列出资料时,转换至圆柱坐标 NLIST ! 在圆柱坐标系统下,列出结点资料 ET, 1, BEAM3 !定义第一类单元为平面梁单元BEAM3 MP, EX, 1, 207e5 !定义第一类材料的弹性模量EX R, 1, 1, 0.020833, 0.5 !定义单元的第一类实常数:Area,Inertia,Height E, 1, 2 !定义各个单元两端结点的连接关系 E, 2, 3 EPLOT !用图形显示单元 ELIST !列出单元信息 FINISH !退出前处理模块 /SOLU !进入求解模块SOLUTION ANTYPE, STATIC !申明求解类型是静力分析 OUTPR, BASIC, ALL ! 在输出结果中,列出元素的结果 D, 1, UX, 0, , , , , UY, ROTZ !定义1号结点约束所有自由度UX,UY和ROTZ D, 3, UX, 0, , , , ,UY !约束3号结点的UX和UY自由度 SFBEAM, 1, 1, PRES, 0, 300 !定义各个单元上的线性分布荷载 SFBEAM, 2, 1, PRES, 300, 600 F, 2, FY, -1000 !定义在2号结点上的沿-Y方向大小为1000的集中力 SOLVE !开始求解 FINISH !退出求解模块 /POST1 !进入后处理模块POST1 PRDISP ! 显示变形数据 ETABLE,IMOMENT, SMISC, 6 ! 建立元素结果表,元素I点力矩 ETABLE,JMOMENT, SMISC, 12 ! 建立元素结果表,元素J点力矩 ETABLE, ISHEAR, SMISC, 2 ! 建立元素结果表,元素I点剪力 ETABLE, JSHEAR, SMISC, 8 ! 建立元素结果表,元素J点剪力 PRETAB ! 显示单元表资料 /TITLE, SHEAR FORCE DIAGRAM !定义图形窗口标题 PLLS, ISHEAR, JSHEAR ! 结构剪力分布图 /TITLE, BENDING MOMENT DIAGRAM !定义图形窗口标题 PLLS, IMOMENT, JMOMENT ! 结构弯矩分布图 FINISH !退出后处理模块POST1 2.2 Ex3-35C.txt 直接建模求解超静定梁(结点较多) 从上面例子看出,要得到比较符合实际情况的内力图,需要设置比较多的结点和单元。
道路与桥梁电算(ANSYS作业)

课程名称:道路与桥梁电算(ANSYS作业)题目要求:1.选择合适模型参数及尺寸2.建模求解过程借助ANSYS有限元软件完成题目作业格式要求:1.对所分析的结构做简要说明,说明计算参数取值2.建模过程所需菜单须详细说明3.结果分析中重点对变形、应力、应变规律进行阐述,必要时可借助相关图形进行说明4.作业可手写也可打印。
题目:路面结构内力计算20m1:1.537m尺寸说明:具体建模尺寸以题目尺寸要求为准(1).材料参数=0.18m-0.2m,E=1500MPa-1800MPa,u=0.3面层:h1=0.3-0.4m,E=1200MPa-1500MPa,u=0.2基层:h1=0.15m-0.2m,E=800-1200MPa,u=0.2底基层:h1土基:E=50MPa,u=0.3(2)路基顶面宽度取16-18米,路基填筑高度6-8米,边坡1:1.2-1.5要求:建模时必须明确说明具体尺寸。
(3)建模要求沥青层网格划分使用map(映射)型网格划分形式(4)荷载形式荷载大小0.7MPa,宽度0.3m(下面是解答,先确定参数,再解答)解:一.结构:面层 h=0.18m,E=1.6E11Pa,u=0.3 基层 h=0.35m,E=1.2E11Pa,u=0.2 底基层h=0.18m,E=1.2E11Pa,u=0.2 土基 E=0.05E11Pa,u=0.3 宽度为18米,土层底层宽度为37.5米,边坡1:1.3,施加荷载0.7Mpa,宽度0.3m。
第一步,建立模型1、选择主菜单Preferences,弹出对话框中点击 Structure,选取结构分析,点OK关闭对话框。
2、定义单元类型。
依次点击主菜单中的Preferences , ElementType,add/Edit/Delete,点击add按钮,弹出单元选择对话框,单元类型选择Solid组的Quad 4node 42,单击OK按钮,Close关闭对话框。
3.定义材料特性,按照Preprocessor,Material Props,Material Models依次点击,弹出材料属性对话框,对话框右侧选择Structure,双击后选择Linear , Elastics,Isotropics,双击之后弹出对话框,定义材料的E和u ,然后关闭,再选择Metarial按钮选择New Material,依次建立四个路基层的E,u。
曲线梁桥ANSYS计算命令流

!****************************************************************************** ***********************! case2:无偏载(以跨径布置30m+40m+30m,桥宽8.5为例)! 上海城市设计研究院L1+L2+L3预应力混凝土曲线连续梁桥结构分析! 两端为抗扭支座,中间支座为点铰支座! 每次要记得修改横隔梁的参数,即Mass21单元的实常数!****************************************************************************** ***********************FINI/CLE/prep7!DEFINE THE ELEMENTARY PARAMETERS*DIM,L,ARRAY,10*DIM,H,ARRAY,10*DIM,CITA,ARRAY,10!*****以下参数均可修改***************N=3 !跨数L(1)=30 !第一跨L(2)=40 !第二跨L(3)=30 !第三跨e1=1.25 !1#墩处内支座到中心线的间距e2=1.25 !1#墩处外支座到中心线的间距e3=0 !2#墩处的支座偏心距(正的表示外偏)e4=0 !3#墩处的支座偏心距e5=1.25 !4#墩处内支座到中心线的间距e6=1.25 !4#墩处外支座到中心线的间距R=10000 !曲线桥半径H0=1.0 !梁底到截面形心处的高度M=16146 !mass21单元质量J=27246.38 !mass21单元转动惯量!*************************************LL=0.0*DO,I,1,NLL=LL+L(I)CITA(I)=L(I)/R/3.1415925*180*ENDDOCITA0=LL/R/3.1415925*180LOCAL,11,1,0,0,0,0,270,0CSYS,11!DEFINE THE NODES OF BRIDGEN, 1, R, -179.9999, H0N, L(1)+1, R, -179.9999+CITA(1), H0N, L(1)+L(2)+1, R, -179.9999+CITA(1)+CITA(2), H0 N, L(1)+L(2)+L(3)+1, R, -179.9999+CITA0, H0FILL,1,L(1)+1FILL,L(1)+1,L(1)+L(2)+1FILL,L(1)+L(2)+1,L(1)+L(2)+L(3)+1!DEFINE THE REFERENCE POINT OF MAIN DECKN,2000,0,0,0!***************************************************************** !DEFINE THE NODES OF RIGID BEAM OF MAIN GIRDERN, 2001, R-e1, -179.9999, H0N, 2002, R+e2, -179.9999, H0N, 2003, R+e3, -179.9999+CITA(1), H0N, 2004, R+e4, -179.9999+CITA(1)+CITA(2), H0N, 2005, R-e5, -179.9999+CITA0, H0N, 2006, R+e6, -179.9999+CITA0, H0NROTA T,ALL!*****************************************************! 定义主梁单元材料、几何参数! 混凝土标号为C40!**************梁段截面几何特性*******************ET,1,BEAM4MP,EX , 1, 3.25E+10MP,NUXY, 1, 0.2000MP,DENS, 1, 3950.50MP,ALPX, 1, 1.00E-05R,1,4.39129,2.4428,20.7089,8.5,2.0,, !跨中梁断面RMORE ,,5.0388,,,,,!**************刚臂截面几何特性*******************! 增设抗扭或偏心支座时采用ET,3,BEAM4MP,EX , 3, 3.25E+10MP,NUXY, 3, 0.2000MP,DENS, 3, 0.0MP,ALPX, 3, 1.0E-08R,3,100,1000,1000,0.5,0.5,,RMORE ,,1000,,,,,!****************生成主梁单元**********************TYPE,1MA T,1REAL,1*DO,I,1,LL,1E,I,I+1,2000*ENDDO!*********************************************************** ! 生成主梁刚臂单元!*********************************************************** TYPE,3MA T,3REAL,3E,2001,1E,1,2002*IF,e3,GT,0.0,THENE,2003,L(1)+1*ELSENSEL,U, , ,2003*ENDIF*IF,e4,GT,0.0,THENE,2004,L(1)+L(2)+1*ELSENSEL,U, , ,2004*ENDIFE,2005,LL+1E,LL+1,2006!**************************************************! 支墩处的横隔梁采用Mass21单元来模拟!**************************************************ET,4,MASS21R,100, M ,M ,M ,J ,,,TYPE,4REAL,100E,1E,L(1)+1E,L(1)+L(2)+1E,LL+1!****施加约束条件**********D,2001,UX,,,,,UY,UZD,2002,UZ*IF,e3,GT,0.0,THEND,2003,,,,,,,UZ*ELSED,L(1)+1,,,,,,,UZ*ENDIF*IF,e4,GT,0.0,THEND,2004,,,,,,,UZ*ELSED,L(1)+L(2)+1,,,,,,,UZ*ENDIFD,2005,UX,,,,,,UZD,2006,UZ!********************************************************** ! 对桥梁桥面各节点逐点加载!********************************************************** /SOLUANTYPE,0 ! 静力分析ACEL,0,0,0K=1*DO,I,1,LL+1,1TIME,KFDELE,ALL,ALLF,I,FZ,-1000SOLVEK=K+1*ENDDO!******定义各片纵梁的竖向挠度、弯矩、扭矩、剪力的包络图******** *DIM,AMAX,ARRAY,LL+1*DIM,AMIN,ARRAY,LL+1*DIM,JZMAX,ARRAY,LL+1*DIM,JZMIN,ARRAY,LL+1*DIM,DISP1,ARRAY,LL+1,LL+1*DIM,MZ1,ARRAY,LL,LL+1*DIM,MX1,ARRAY,LL,LL+1*DIM,QY1,ARRAY,LL,LL+1*DIM,DISP1MAX,ARRAY,LL+1*DIM,DISP1MIN,ARRAY,LL+1*DIM,MZ1MAX,ARRAY,LL*DIM,MZ1MIN,ARRAY,LL*DIM,MX1MAX,ARRAY,LL*DIM,MX1MIN,ARRAY,LL*DIM,QY1MAX,ARRAY,LL*DIM,QY1MIN,ARRAY,LL*DIM,KK,ARRAY,LL+1*DIM,REACTION,ARRAY,6,LL+1*DIM,REACTIONMAX,ARRAY,6*DIM,REACTIONMIN,ARRAY,6*DO,I,1,LL+1,1/POST1SET,I!*****************竖向位移***************DO,J,1,LL+1,1*GET,DISP1(J,I),NODE,J,U,Y*ENDDO!*****************竖向弯矩Mz************DO,J,1,LL,1*GET,MZ1(J,I),ELEM, J, SMISC,6*ENDDO!*****************扭矩Mx************DO,J,1,LL,1*GET,MX1(J,I),ELEM, J, SMISC,4*ENDDO!*****************剪力Qy************DO,J,1,LL,1*GET,QY1(J,I),ELEM, J, SMISC,2*ENDDO!*****************支座反力************GET,REACTION(1,I),NODE, 2001, RF,FZ*GET,REACTION(2,I),NODE, 2002, RF,FZ*IF,e3,GT,0.0,THEN*GET,REACTION(3,I),NODE, 2003, RF,FZ*ELSE*GET,REACTION(3,I),NODE, L(1)+1, RF,FZ*ENDIF*IF,e4,GT,0.0,THEN*GET,REACTION(4,I),NODE, 2004, RF,FZ*ELSE*GET,REACTION(4,I),NODE, L(1)+L(2)+1, RF,FZ *ENDIF*GET,REACTION(5,I),NODE, 2005, RF,FZ*GET,REACTION(6,I),NODE, 2006, RF,FZKK(I)=I*ENDDO!**************************公路I级汽车活载影响线加载效应计算*******************************! 车道宽度假定为3.75m! 车道布置:横向NN=2车道,不考虑横向折减系数;跨径小于150m,不需要考虑纵向折减。
某桥ANSYS计算

A桥主拱空间有限元静力计算1.模型建立根据A桥初步设计图纸以及横撑ANSYS优化计算结果,建立空间有限元模型。
鉴于A桥为有推力钢管混凝土拱桥,本次计算不考虑下部结构对上部结构的影响,即采用拱脚固接约束的方式进行建模。
全桥采用BEAM188梁单元来模拟主拱、桥面系钢梁、横撑以及其他钢管构件;用SHELL63壳单元来模拟桥面板;用LINK8杆单元来模拟吊杆。
用COMBIN14弹簧元来模拟立柱与桥面横梁的支撑约束。
其中采用双梁共节点方式来模拟钢管与混凝土的组合结构;采用面单元加偏置梁单元来模拟钢梁和混凝土面板的空间受力特性。
用约束节点自由度来模拟简支桥面系。
考虑有限元模型构件体积与实际构造物体积之间的差别,采用不同的换算容重来定义材料特性。
钢材弹性模量Es采用2.06E11Pa,波松比采用0.333,热膨胀系数采用1.2E-6。
主拱混凝土弹性模量(考虑收缩徐变效应)采用Ec=Es/15。
2.计算方法采用线性叠加原理结合主拱主要控制点纵向轴力影响线进行工况计算;采用容许应力法进行应力、反力计算。
本次计算主要考虑结构恒载、汽车活载、人群活载、整体升温、整体降温。
按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)进行荷载取值。
3.应力计算结果根据相关规范,采用影响线布载计算各工况的主拱应力,再进行工况组合,对主拱八分点控制应力进行检算。
本次计算根据0/8点、1/8点、2/8点、3/8点、4/8点的影响线,拟订了9种加载方式,得到26种计算工况,最后得到46种工况组合计算结果。
具体如下:3.1影响线计算用ANSYS瞬态分析计算主拱轴力点纵向影响线,结果如下:0/8点轴力影响线1/8点轴力影响线2/8点轴力影响线3/8点轴力影响线4/8点轴力影响线3.2 布载方式的确定根据以上主拱影响线确定如下9种布载方式:4#加载方式5#加载方式8#加载方式3.3 工况确定3.4 组合确定3.5 主拱钢管、混凝土应力计算结果:4.主拱位移计算结果5.吊杆内力结果6.支座反力结果。
桥梁计算(常用的计算方法)

***桥梁仿真单元类型 (1)一、建议选用的单元类型 (1)二、常见桥梁连接部位 (2)三、桥梁基础的处理方式 (2)***桥梁常见模型处理 (2)一、桥梁中常用的模型可以用相应的单元 (2)二、桥梁建模要综合运用各种合适的单元 (3)三、选用合适的分析方法 (3)施加预应力的方式 (3)一、预应力的模拟方式 (3)二、建立预应力的模型 (5)***土弹簧的模拟 (5)***混凝土的模拟 (5)工况组合 (6)一、典型的荷载工况步骤 (6)二、存储组合后的荷载工况 (6)风荷载的确定 (7)地震波的输入 (7)初应力荷载 (8)Ansys可采用两种方法来实现铰接: (8)AUTOCAD模型输入 (9)用ANSYS作桥梁计算十三(其他文件网格划分) (12)(一)时间选项 (13)(二)子步数和时间步大小 (13)(三)自动时间步长 (14)(四)阶跃或递增载荷 (14)关于阶跃载荷和逐渐递增载荷的说明: (14)一、用于动态和瞬态分析的命令 (14)二、非线性选项 (14)三、输出控制 (15)重新启动一个分析 (16)一、重启动条件 (16)二、一般重启动的步骤 (17)三、边界条件重建 (17)在Ansys单元库中,有近200种单元类型,在本章中将讨论一些在桥梁工程中常用到的单元,包括一些单元的输人参数,如单元名称、节点、自由度、实常数、材料特性、表面荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOPl等。
***关于单元选择问题这是一个大问题,方方面面很多,主要是掌握有限元的理论知识。
首先当然是由问题类型选择不同单元,二维还是三维,梁,板壳,体,细梁,粗梁,薄壳,厚壳,膜等等,再定义你的材料:各向同性或各向异性,混凝土的各项’参数,粘弹性等等。
接下来是单元的划分与网格、精度与求解时间的要求等选择,要对各种单元的专有特性有个大概了解。
使用Ansys,还要了解Ansys的一个特点是笼统与通用,因此很多东西被掩盖到背后去了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Ansys桥梁计算汇编
摘要
本文将介绍 Ansys 软件在桥梁计算方面的应用。
桥梁是人类文明的重要标志之一,而现代桥梁的建造离不开计算机技术的支持。
Ansys 软件作为一种常用的工程
计算软件,可以在计算桥梁结构强度、稳定性和振动等方面发挥重要作用。
本文将从桥梁计算的基础原理、Ansys 软件的应用方法、实际案例等方面进行详细介绍。
桥梁计算基础原理
在桥梁计算中,常采用有限元分析(FEA)方法。
该方法将桥梁分割成许多小
的有限元,再对每个元素进行计算,最终得到整个桥梁的力学特性。
桥梁的有限元模型需要包括以下几个方面:
1.桥梁的几何形状、材料特性、截面性质等参数;
2.桥梁外部荷载的大小和作用方向;
3.桥梁支座的约束条件。
在FE 模型中,桥梁结构被分成许多小的单元。
通过对每个单元进行力学计算,可以得到整个结构的力学性质。
FEA 方法可以更准确地预测桥梁在不同荷载条件下的强度、稳定性和振动等特性。
使用 FEA 方法可以更好地辅助设计桥梁结构,提
升桥梁的施工安全性和使用寿命。
Ansys 软件在桥梁计算中的应用方法
Ansys 软件是工程领域中常用的通用有限元分析软件之一。
该软件具有强大的
计算能力和众多的功能模块,适用于结构分析、热力学分析、流体力学分析等广泛领域的计算。
在桥梁计算中,Ansys 软件通常可以用于以下方面:
•结构强度分析:Ansys 可以通过求解桥梁分析中的应力、应变和变形等参数,来评估桥梁结构的强度和稳定性。
•静态和动态分析:静态分析是针对荷载作用下改桥梁的响应,而动态分析则更加关注桥梁在振动状态下的响应。
•稳定性分析:Ansys 软件可以对桥梁结构在不同荷载情况下的稳定性问题进行分析。
•模态分析:模态分析用于确定桥梁在不同工作状态下的振动频率和模态形态。
Ansys 软件的桥梁计算模块通常包括几何建模、网格划分、材料参数设定、荷
载设定、约束条件设定、分析求解等模块。
下面给出一些使用 Ansys 进行桥梁计算的简单步骤:
1.准备桥梁几何模型,在 Ansys 中对桥梁进行建模;
2.将桥梁模型划分为许多小的单元,确定每个单元的材料特性、截面特
性等参数;
3.设定荷载和约束条件,确定计算桥梁的工作状态;
4.运行计算,解析桥梁在不同工况下的强度、稳定性和振动等特性。
桥梁计算实例
下面是一个结合实例的 Ansys 桥梁计算流程。
桥梁简介
假设有一座长 100m,宽 10m,高 5m 的简单连续梁桥,桥的自重为 10kN/m2 。
整个桥梁三跨一支点,两端分别为固定支座,中跨为弹性支座,支座反力支配参数采用 Bouchon 模型。
在左右两跨各有一辆汽车前行,汽车每个轴承重为 80kN,并
排摆放。
Ansys 桥梁计算流程
1.安装 Ansys 软件并新建工程;
2.在 Ansys 中建立桥梁的几何模型,并划分网格;
3.指定材料特性,将材料参数绑定到网格上;
4.给定荷载情况,计算荷载值并施加在桥梁上;
5.指定支座约束条件,包括固定支座和弹性支座;
6.进行分析求解,计算出桥梁在不同荷载情况下的应力、应变和变形等
参数;
7.评估桥梁的强度、稳定性和振动等特性。
通过 Ansys 软件进行分析,我们可以得到桥梁在不同荷载下的应变、应力、变
形等参数,并评估桥梁的强度和稳定性。
在本案例中,我们可以得到桥梁各部位的最大应力和位移,通过与数值标准进行比对,可以得到桥梁满足设计要求。
此外,如果发现桥梁存在一些问题,我们还可以通过 Ansys 的优化模块,对桥梁进行优化设计,以进一步提升其结构性能。
本文介绍了 Ansys 软件在桥梁计算中的应用方法和实际案例。
可以看出 Ansys
软件在桥梁计算中具有强大的计算能力和丰富的功能模块。
通过使用 Ansys 软件,我们可以更准确地预测桥梁的强度、稳定性和振动等特性,以优化桥梁设计,提高桥梁的使用寿命和施工安全性。