基于Ansys的框架-剪力墙结构有限元分析

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基于ANSYS的某钢板剪力墙高层工程设计研究

基于ANSYS的某钢板剪力墙高层工程设计研究摘要：钢板剪力墙是一种新型抗侧力构件，具有抗侧刚度大、抗震性能优良等优点，在高层和超高层建筑中逐渐得到应用。

但是传统的设计软件不能会很好地对包含钢板剪力墙构件的结构进行设计和分析，限制了钢板剪力墙的推广和应用。

该文尝试用有限元分析软件ANSYS对云南某高层建筑进行设计分析，对于类似工程的设计分析具有参考价值。

关键词：钢板剪力墙有限元分析抗震性能钢板剪力墙作为一种新型的结构形式，由于具有具有良好的抗震性能[1-7]，正越来越多的被应用于实际工程当中。

本文对于钢板剪力墙在一定高层建筑中的设计应用进行了探索，用有限元软件ANSYS 对该工程设计分析。

1 工程背景某工程位于云南省昆明市，主楼共23层，其中1至5层层高4.5 m，5层以上层高3.6 m，主体结构总高度为87.3 m（室外地面至主要屋面板处）。

结构形式为钢框架-混凝土核心筒-钢板剪力墙体系。

框架柱采用钢管混凝土柱，梁采用H型钢梁，梁柱节点均为刚性连接，次梁铰接。

所有钢材均选用Q345钢。

结构基本设计参数。

（1）建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级；（2）所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.1 g，设计地震分组为第二组；特征周期0.55 s，场地类别为III类；（3）50年一遇的基本风压：0.35 kN/m2；地面粗糙度：B类；风载体型系数：1.3；（4）主楼剪力墙抗震等级均为一级。

根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2001）并考虑结构自重（包括楼板、面层装饰及可能的隔墙等）确定结构的楼面荷载如表1所示。

2 结构模型梁、柱、混凝土核心筒及钢板墙的主要截面尺寸如下（单位：mm）：框架柱：框架梁：HW400×400～HN300×150；混凝土核心筒：厚度200～300。

梁、柱及钢板墙加劲肋采用beam188单元模拟，钢板墙采用shell181单元模拟，混凝土核心筒用solid65单元模拟。

ansys有限元分析案例

ansys有限元分析案例ANSYS有限元分析案例。

在工程设计和分析领域，有限元分析是一种常用的数值模拟方法，它可以有效地预测结构在受力作用下的变形和应力分布。

而ANSYS作为目前应用最为广泛的有限元分析软件之一，具有强大的建模和仿真功能，被广泛用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。

本文将通过一个实际案例，介绍如何使用ANSYS进行有限元分析。

案例背景：某工程结构在实际使用过程中出现了裂纹现象，为了找出裂纹的成因并进行有效的修复措施，我们决定利用ANSYS进行有限元分析。

首先，我们需要建立结构的有限元模型，然后施加相应的载荷和边界条件，最终得出结构的应力分布和变形情况，从而找出裂纹的位置和原因。

建立有限元模型：首先，我们需要将结构进行几何建模，并进行网格划分，将结构划分为有限元单元。

在建立模型的过程中，需要考虑到结构的几何形状、材料属性以及实际工况下的载荷和边界条件。

在ANSYS中，可以通过几何建模模块进行结构建模，然后选择合适的单元类型和网格划分方法，对结构进行离散化处理。

施加载荷和边界条件：在建立完有限元模型之后，我们需要定义结构的加载情况，包括静载荷、动载荷、温度载荷等。

同时，还需要定义结构的边界条件，如约束条件、支撑条件等。

这些载荷和边界条件的设置需要符合实际工况，并且需要考虑到结构的非线性、材料的非均质性等因素。

进行仿真分析：一切准备就绪后，我们可以进行仿真分析，通过ANSYS求解器对结构进行有限元分析。

在仿真分析过程中，ANSYS会根据定义的载荷和边界条件，对结构进行求解，并得出结构的应力分布、位移和变形情况。

通过对仿真结果的分析，可以找出结构中的弱点和故障部位，为后续的修复工作提供参考依据。

结果分析与修复措施：最后，我们需要对仿真结果进行深入分析，找出裂纹的具体位置和成因。

根据分析结果，可以制定针对性的修复措施，如增加加强筋、更换材料、改变结构设计等。

通过对仿真结果的分析，可以有效地指导后续的结构修复工作，并提高结构的安全性和可靠性。

基于ANSYSWorkbench减震器支架组有限元分析

TECHNIC FORUM/技术论坛2011/09基于ANSYS Workbench减震器支架组有限元分析Finite Element Analysis of Absorber Bracket Component Based on ANSYS Workbench 121胡顺安孙博王振凯HU Shun-an et al1. 山东蓬翔汽车有限公司山东烟台 2656072. 三一重型装备有限公司辽宁沈阳 110027摘要：详细介绍了减震器支架组有限元分析时的模型前处理、边界条件设定及后处理等分析过程，并通过对减震器支架组的应力分析结果进行的评判，系统分析了该减震器支架组在不同载荷下的适用情况。

关键词：减震器支架组有限元应力分析Abstract Pre-process, boundary conditions, and post-process in the finite element analysis of the absorber bracket component were elaborated, by evaluating the stress analysis result of the absorber bracket component, the applicable condition of the absorber bracket component in different loads were analyzed.Key words absorber bracket component; finite element; stress analysis+中图分类号：U463.335.1.02 文献标识码：A 文章编号：1004-0226(2011)09-0070-021 前言根据市场反映，原先设计的减震器支架易从根部撕裂，后续产品可通过改进下推力杆支架和减震器支架的结构来满足产品的使用要求；但市场上已售出的产品因为下推力杆支架已经焊接在桥壳上，无法采用改进下推力杆支架的方式加以解决，急需返修，故提出采用改进减震器支架替代原减震器支架，并在局部采用加强筋，再将减震器支架和加强筋焊接在下推力杆支架上的返修方案。

框架—剪力墙结构的地震响应有限元分析方法

形。当两者通过楼板协同工作，同抵抗水平荷载时，形必须会遭到显著的破坏，共变新西兰１７９６年标准和１８９２年标准指出：连协调，向变形将呈弯剪形。其上下各层的层间变形趋于均匀，肢悬臂延性剪力墙可能是现今钢筋混凝土结构中最好的抗震结侧
第３６卷第１４期２０１０年５月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＩＨＴＥＣｒＵＲＥ
Ｖ０．６ＮＯ．４Ｉ３１
Ｍａ．２１ｙ００
・７・５
文章编号：０９６２（００１ —０５０１０ —８５２１）４０７ —２
框架一剪力墙结构的地震响应有限元分析方法
南建桥
摘要：进行了框架一剪力墙结构的地震响应有限元分析，从强度和变形两方面来检验框架一剪力墙结构的安全和抗震可靠度；通过对结构进行模态分析，出了结构的抗剪承载能力和储备，得该方法对框架一剪力墙结构体系的分析设计具有一定的指导意义。
关键词：架一剪力墙结构，震响应，框地有限元，抗震性能
中图分类号：Ｕ３２Ｔ５文献标识码：Ａ
１概述
随着工业化和城市化的日益发展以及科学技术的不断进步，高层建筑由于其节约用地和节省投资等方面的优势而越来越成
框架一剪力墙结构，以其广泛的适用性及良好的抗震性能，
全耐久。因此，层建筑设计过程中的结构选型，高主要是选择合被广泛的应用于我国的高层建筑中。众所周知，在框架结构平面适的抗侧力结构体系。高层建筑的结构体系，主要有框架结构体的适当部位设置剪力墙来抵抗水平荷载，便形成了框架一剪力墙

ansys有限元分析报告

ANSYS有限元分析报告1. 简介在工程设计领域，有限元分析是一种常用的数值分析方法，通过将复杂的结构划分为有限数量的单元，然后对每个单元进行力学和物理特性的计算，最终得出整个结构的响应。

ANSYS是一款流行的有限元分析软件，提供了丰富的工具和功能，可用于解决各种工程问题。

本文将介绍ANSYS有限元分析的基本步骤和流程，并以一个实际案例为例进行说明。

2. 步骤2.1 确定分析目标首先要确定分析的目标。

这可以是结构的强度分析、振动分析、热传导分析等。

根据目标的不同，还需确定所需的加载条件和边界条件。

2.2 几何建模在进行有限元分析之前，需要进行几何建模。

在ANSYS中，可以使用几何建模工具创建和编辑结构模型。

这包括定义几何形状、尺寸和位置等。

2.3 网格划分网格划分是有限元分析的关键步骤。

通过将结构划分为多个单元，可以将结构分解为有限数量的离散部分，从而进行数值计算。

在ANSYS中，可以使用网格划分工具进行自动或手动划分。

2.4 材料属性定义在进行有限元分析之前，需要定义材料的物理和力学属性。

这包括弹性模量、泊松比、密度等。

ANSYS提供了一个材料库，可以选择常见材料的预定义属性，也可以手动定义。

2.5 加载和边界条件定义在进行有限元分析之前，需要定义加载和边界条件。

加载条件可以是力、压力、温度等。

边界条件可以是支撑、固定或自由。

2.6 求解和结果分析完成前面的步骤后，可以开始求解分析模型。

ANSYS将应用数值方法来解决有限元方程组，并计算结构的响应。

一旦求解完成，可以进行结果分析，包括位移、应力、应变等。

2.7 结果验证和后处理在对结果进行分析之前，需要对结果进行验证。

可以使用已知的理论结果或实验数据进行比较，以确保分析结果的准确性。

完成验证后，可以进行后处理，生成报告或结果图表。

3. 案例分析在本案例中，将针对一个简单的悬臂梁进行有限元分析。

3.1 确定分析目标本次分析的目标是确定悬臂梁在给定加载条件下的应力分布和变形。

框架梁与剪力墙直交节点弹性有限元分析

２ＡＡＵ简介ＢＱＳＡＡＵ是功能强大的有限元分析软件，ＢＱＳ它可以分析复杂的固体力学和结构力学系统，
工字型钢梁，使竖向荷载均匀地分配到剪力墙（ｂｔｅ为完全分析（ｕｌｎｌｉ，析后Ｊｐ）ｏｙＦｌａａｓ）ｙｓ其分的上端。试件悬挑梁端用２０千牛、行程为模型的Ｍｉｓ５ｓ应力云图如图３ｅ所示。５０ｍ的拉压千斤顶施加静力低周反复荷载，０ｍ由此可知：其作用点距离剪力墙的边缘距离为１ｍ．。图２２给出了试件Ｑ广实际加载装置图，Ｔ１其他试件装置图与之相同。
ａ梁由于在自由端受到向下的拉力，有向下挠曲的现象，其最大位移为一．１６＋１８２Ｅ３０ｍ，力墙受到梁的牵动，０ｍ剪由于在节点处与框架梁变形协调，因此在中心处有向梁方向鼓曲的趋势。．ｂ剪力墙所受到的应力在梁 — 墙廿Ｊ处最大，大值为１８Ｅ０Ｍｐ，由节点处向最Ａ１＋１ａ并四周呈均匀扩散的趋势，架梁节点处边缘所框受到的应力最大（梁节点的顶部纤维和底部在纤维处）最大值为１８Ｅ０Ｍａ并且一方面，．１＋１ｐ，４向着梁自由端扩散，另一方面向截面中和轴的方向扩散，在梁截面中和轴位置，到的应力为受Ｏ梁的应力的分布与悬臂梁的应力分布规律一，
高新技术
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框架梁与剪力墙直交节点弹性有限元分析

基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用

基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用引言：机械结构的设计和分析是现代工程领域中非常重要的一环。

为了确保机械结构的安全性、可靠性和性能优化，传统的试错方法已经远远不够高效。

基于ANSYS的有限元分析技术则成为一种强大、可靠的工具，广泛应用于机械结构的设计、分析与优化。

本文将介绍基于ANSYS的有限元分析在机械结构上的应用，并探讨其优点和局限性。

1. 有限元分析的原理和基本步骤有限元分析是一种数值分析方法，将连续体划分为有限个单元，通过建立节点间的力学方程并求解，得出结构在不同载荷下的应力、位移等结果。

基本步骤包括几何建模、网格划分、材料属性定义、边界条件设置和求解结果分析等。

2. 实例：静力学分析以机械零件的静力学分析为例，利用ANSYS进行分析。

首先，进行几何建模，包括绘制零件的实体模型和确定边界条件。

接下来，通过网格划分将实体划分为单元，选择适当的单元类型和单元尺寸以保证计算精度。

然后，为每个单元分配适当的材料属性，包括弹性模量、泊松比等。

在设定边界条件时，要考虑结构的实际工作状况，如约束支撑和作用力的施加。

最后，进行静力学分析并分析结果，得出结构的应力分布和变形情况。

3. 动力学分析与振动模态有限元分析在机械结构的动力学分析中也有广泛应用。

动力学分析主要研究结构在外部激励下的振动响应。

通过ANSYS的有限元分析，可以预测结构的固有频率、模态形状和振动响应等。

这对于设计抗震性能优良的建筑物、减振器的设计等方面有着重要意义。

4. 热力学分析与热应力热力学分析是机械结构设计中的另一个重要领域。

通过ANSYS的有限元分析，可以模拟结构在热荷载作用下的温度分布和热应力。

这对于机械结构的材料选择、冷却系统设计等方面有着重要意义。

5. 优点与局限性基于ANSYS的有限元分析技术具有以下优点：- 高度准确性：有限元分析可以提供全面而准确的结果，能够实现对结构不同部分的局部分析。

- 设计迭代快速：与传统的试错方法相比，有限元分析可以快速进行多个设计迭代，从而实现最优设计。

基于ANSYS的有限元分析

基于ANSYS的有限元分析有限元大作业基于ansys的有限元分析班级：学号：姓名：指导老师：完成日期：ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo,NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等。

是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。

ANSYS功能强大，操作简单方便，现在已成为国际最流行的有限元分析软件，在历年的FEA评比中都名列第一。

目前，中国100多所理工院校采用ANSYS 软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。

2D Bracket问题描述:We will model the bracket as a solid 8 node plane stress element.1.Geometry: The thickness of the bracket is 3.125 mm2.Material: steel with modulus of elasticity E=200 GPa.3.Boundary conditions: The bracket is fixed at its left edge.4.Loading: The bracket is loaded uniformly along its top surface. Theload is 2625 N/m.5.Objective: a.Plot deformed shapeb.Determine the principal stress and the von Mises stress. (Use the stress plots to determine these)c.Remodel the bracket without the fillet at the corner or change the fillet radius to 0.012 and 0.006m, and see howd.principal stress and von Mises stress change.一，建立模型1设置工作平面在ansys主菜单里找到workplane>wp settings,输入如下参数。

基于ANSYS有限元技术的结构分析

基于ANSYS有限元技术的结构分析基于ANSYS有限元技术的结构分析结构分析是工程设计中重要的一环，它通过对结构的力学行为进行研究和预测，为设计师提供改进和优化设计的依据。

随着计算机技术的发展，有限元方法成为了结构分析的重要工具。

ANSYS有限元分析软件是目前业界最常用的有限元分析软件之一，它具有丰富的功能和广泛的应用领域，在结构分析中发挥着重要作用。

有限元方法是一种通过局部逼近的代数方程组来描述连续介质力学行为的数值方法。

它将结构划分为一系列的有限元单元，通过对每个单元的行为进行数学描述，然后将所有单元的行为组合在一起，得到整个结构的力学行为。

ANSYS有限元分析软件提供了完善的有限元分析工具，可以对各种结构进行快速准确的分析。

在进行结构分析前，首先需要建立结构模型。

ANSYS提供了丰富的几何建模工具，例如通过实体建模、曲面建模或者直接导入CAD模型等方式，可以快速方便地构建结构模型。

然后，需要定义材料的力学性质和加载条件。

在ANSYS中，可以通过直接输入材料力学性质参数或者选择预定义的材料模型来进行建模。

对于加载条件，可以设置结构所受的外部力或者约束条件，如支座、固支等。

这些参数的设定对于分析结果的准确性和可靠性至关重要。

在建立好结构模型并设定好参数后，接下来就可以进行结构分析了。

ANSYS有限元分析软件采用了数值解方法，通过对结构物的力学方程离散化，将结构物划分为许多小单元，并在每个单元上进行力学方程的求解，然后将结果组装起来，得到整个结构物的力学响应。

采用有限元分析的好处是可以更准确地预测结构的变形、应力分布和应力集中等情况，从而为结构设计提供可靠的依据。

有限元分析除了可以进行线性静力学分析之外，还可以进行非线性分析、动力学分析、热传导分析、疲劳分析等。

例如，在进行非线性分析时，可以考虑结构的材料非线性、几何非线性、接触非线性等因素，以更真实地反应结构的力学行为。

在进行动力学分析时，可以考虑结构的振动频率、模态形态等，为结构抗震设计提供依据。

ANSYS结构有限元分析流程

ANSYS结构有限元分析流程下面将介绍ANSYS结构有限元分析的流程，包括前处理、求解和后处理三个主要步骤。

1. 前处理（Preprocessing）:首先，需要将结构的几何形状导入到ANSYS中，并对其进行几何建模和网格划分。

几何建模可以使用ANSYS自带的几何建模工具，也可以导入CAD套件的几何模型。

然后，对结构进行网格划分，将其划分为有限元网格。

ANSYS提供了多种不同类型的有限元单元，可以根据具体情况选择合适的单元类型，并进行适当的划分。

在划分网格之后，还需要定义边界条件和加载条件。

边界条件包括约束和支撑条件，用于限制结构的自由度。

加载条件包括施加在结构上的载荷和其它外部作用，如压力、温度等。

这些边界条件和加载条件可以通过ANSYS界面设置或者通过命令的方式输入。

2. 求解（Solving）:在设置好边界条件和加载条件之后，可以进行求解。

ANSYS使用有限元法将结构离散成许多小的有限元素，并通过求解线性或非线性方程组来预测结构的响应。

求解过程中需要选择求解方法、步长等参数，并可以通过迭代求解来稳定计算过程。

在求解过程中，可以观察结构的应力、应变、变形、位移等结果，并进行后处理分析。

ANSYS提供的针对不同目的的分析工具，如静力学分析、动力学分析、热力学分析等，可以根据需要选择相应的分析类型。

3. 后处理（Postprocessing）:求解完成后，可以对计算结果进行后处理和分析。

ANSYS提供了多种后处理工具，用于可视化计算结果、绘制结构的应力、应变、变形等图形，并进行数据分析等。

可以根据需要导出计算结果，用于生成工程报告、论文等。

此外，在分析过程中还可以根据需要进行参数化分析、优化设计等。

参数化分析可以通过改变结构的几何形状、材料性质等参数，来研究这些参数对结构响应的影响。

优化设计可以根据指定的优化目标和约束条件，通过反复分析和优化，得到满足要求的最优结构。

总的来说，ANSYS结构有限元分析流程包括前处理、求解和后处理三个主要步骤。

ansys有限元分析实用教程

ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析实用教程有限元分析是一种工程数值分析方法，广泛应用于工程领域中的结构力学分析、热传导分析、流体力学分析等各个方面。

ANSYS作为一款常用的有限元分析软件，能够有效地对工程结构进行模拟和分析，得到结构的应力、位移、温度等相关信息。

本文将为大家提供一份有关ANSYS有限元分析的实用教程，希望能够帮助读者更加深入地理解和应用该软件。

一、软件介绍ANSYS是一款由美国ANSYS公司开发的通用有限元分析软件。

它能够对各种结构进行力学分析、热传导分析和流体力学分析，具有广泛的应用范围。

ANSYS软件提供了全面而强大的建模和分析工具，帮助用户模拟和分析工程结构的力学性能。

同时，软件还提供了可视化的结果展示，使用户能够直观地了解分析结果。

二、基本操作1. 创建几何模型在进行有限元分析之前，首先需要创建几何模型。

ANSYS提供了多种建模工具，包括绘制直线、圆弧、矩形等基本几何图形，以及从CAD软件导入模型。

根据实际需要，选择合适的建模工具，创建准确的几何模型。

2. 设定材料属性在进行分析之前，需要设定材料的力学性质。

ANSYS提供了各种常见材料的力学性质参数，例如弹性模量、泊松比、密度等。

根据实际情况，选择合适的材料属性，以便进行准确的分析。

3. 设定边界条件分析中，还需要设定结构的边界条件。

边界条件包括约束条件和加载条件两部分。

约束条件用于限制结构的自由度，加载条件用于模拟结构所受到的外界载荷。

根据具体情况，在ANSYS中设定合适的边界条件，以便准确模拟实际工况。

4. 网格划分在进行有限元分析之前，需要对几何模型进行网格划分。

网格划分是有限元分析的基础，它将结构离散为多个小单元，每个小单元称为一个单元。

ANSYS提供了多种网格划分算法，用户可以根据需求选择合适的划分方法。

划分完成后，还需要检查网格质量，确保每个单元的质量良好。

5. 进行分析完成以上步骤后，即可进行有限元分析。

第2章ANSYS有限元分析基本步骤

第2章ANSYS有限元分析基本步骤ANSYS有限元分析是一种常用的工程分析方法，可以用于解决各种结构力学问题。

本文将对ANSYS有限元分析的基本步骤进行详细介绍。

1.确定分析目标：在进行有限元分析之前，首先需要明确分析的目标和要求。

包括确定所要分析的结构或零件的几何形状、材料特性、受力情况等。

2.建立有限元模型：建立有限元模型是有限元分析的关键步骤之一、在ANSYS软件中，可以通过几何建模功能来定义结构的几何形状和尺寸。

然后，根据要分析的问题类型，选择适当的单元类型，并使用网格划分功能将结构分割成适当大小的单元。

3.定义材料特性：在进行有限元分析之前，需要定义结构的材料特性。

包括弹性模量、泊松比、密度等。

可以根据实际情况输入已知的材料特性值，也可以通过实验或理论计算来获得。

4.定义边界条件：边界条件是有限元分析中的重要概念，它用于描述结构在系统中的限制条件。

在ANSYS中，可以通过节点约束和节点载荷来定义边界条件。

常见的边界条件包括固定边界条件、力载荷和位移约束。

5.生成网格：当有限元模型、材料特性和边界条件都定义好之后，可以使用ANSYS软件中的划分工具生成有限元网格。

生成网格的目的是将结构分割成适当大小和形状的单元，以便进行数值计算。

6.设置分析类型：在进行有限元分析之前，需要选择适当的分析类型。

根据具体问题的要求，可以选择其中的静态分析、动态分析、热分析等多种分析类型。

7.执行分析计算：当有限元模型、材料特性、边界条件和网格都设置好之后，可以执行分析计算。

ANSYS软件会根据设置的分析类型和边界条件进行数值计算，并给出相应的结果。

8.结果分析与后处理：分析计算完成后，可以进行结果的分析和后处理。

ANSYS软件提供了丰富的后处理功能，可以对应力、位移、变形、应变等结果进行可视化和分析。

9.结果验证和优化设计：完成有限元分析后，需要对结果进行验证和评估。

与实际情况进行对比，确定结果的可靠性和准确性。

基于ANSYS软件的有限元分析

基于ANSYS软件的有限元分析作者：朱旭，霍龙，景延会，张扬来源：《科技创新与生产力》 2018年第7期摘要：ANSYS软件是大型通用有限元分析程序，操作简单方便，功能强大。

对ANSYS软件的发展历程和功能进行了说明，对基于ANSYS软件的有限元分析流程进行了详细介绍，并通过平面悬臂桁架结构实例详细介绍了ANSYS软件在有限元分析中的应用。

结果表明，ANSYS软件是有限元分析强有力的工具，能够完成各种工程问题的有限元数值模拟。

关键词：数值模拟方法；有限元分析；ANSYS软件中图分类号：TP391.7 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2018.07.097目前在工程领域中常用的数值模拟方法有有限单元法、边界元法、有限差分法等，其中以有限单元法的应用和影响最广。

有限单元法是一种连续结构离散化数值计算方法，通过对连续体划分单元，用单元和节点组成有限未知量的近似离散系统去逼近无限未知量的真实连续系统[1]。

有限单元法具有适应性强、计算精度高、计算格式规范统一等诸多优点，已经广泛应用到土木工程、机械工程、航空航天、核工程、海洋工程、生物医学等诸多领域中。

早在18世纪末，欧拉就用与现代有限元相似的方法求解了轴力杆的平衡问题。

随着计算机技术的快速发展，有限元数值模拟技术日益成熟。

ANSYS软件是美国ANSYS公司出品的集结构、流体、电场、磁场、声场等多领域分析于一体的大型通用有限元分析软件，能与多数计算机辅助设计软件（如Pro/Engineer，CATIA，AutoCAD等）接口，实现数据的共享和交换[2]。

基于ANSYS软件的有限元分析，将有限元分析和计算机图形学结合在一起，不仅能够为各种工程问题提供可靠的有限元分析结果，而且可以显示构件的变形图和应力云图等可视化结果，还可以观察到试验中无法观察到的发生在结构内部的一些物理现象，例如弹体在不均匀介质侵彻过程中的受力与偏转等。

基于ANSYS的钢筋混凝土结构有限元分析研究

基于ANSYS的钢筋混凝土结构有限元分析研究钢筋混凝土结构是当今建筑结构中最常见的一种结构形式，其具有良好的承载能力、抗震性能和耐久性。

在设计和施工过程中，通过有限元分析工具可以对钢筋混凝土结构进行详细的工程分析和模拟，分析结构的受力性能、应力分布等关键参数，为结构设计和优化提供科学依据。

ANSYS是一种基于有限元法的工程仿真分析软件，广泛应用于工程领域。

在钢筋混凝土结构有限元分析中，ANSYS可以模拟和计算结构在不同荷载和边界条件下的响应，从而评估结构的稳定性和安全性。

首先，在有限元分析中，需要构建一个准确的结构模型。

首先，根据实际结构图纸，使用计算机辅助设计软件绘制出结构的几何模型，并导入到ANSYS软件中。

然后，根据结构的材料特性和截面形状，定义合适的材料模型和单元类型，并进行网格划分。

钢筋混凝土结构常使用梁单元和壳单元进行分析建模，其中梁单元用于模拟梁、柱等构件，壳单元用于模拟板、墙等构件。

其次，进行结构的加载和分析。

在ANSYS中，可以设置各种静力或动力加载条件，例如自重、活载、风荷载、地震荷载等。

对于钢筋混凝土结构，还需要考虑材料的非线性特性，例如混凝土和钢筋的应力-应变关系，以及混凝土的损伤模型和破坏准则等。

在加载过程中，ANSYS会通过有限元方法对结构的应力分布、位移响应、变形情况等进行计算和分析。

根据计算结果，可以获取结构在不同加载情况下的应力应变分布图、位移云图等。

最后，进行结构的评估和优化。

通过有限元分析，可以评估结构在设计荷载下的整体稳定性和安全性，包括关键构件的承载能力、变形情况等。

如果结构不满足要求，可以通过修改材料参数、截面尺寸等优化结构设计，再次进行分析。

由于ANSYS具有强大的计算能力和灵活的模拟功能，可以对不同设计方案进行比较，从而找到最优的结构方案。

总之，基于ANSYS的钢筋混凝土结构有限元分析研究可以提供结构设计和优化的科学依据，增强结构的安全性和经济性。

ANSYS结构有限元分析流程

有限元法的基本思想是将连续的结构离散成有限个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，将连续体看做是只在节点处相连接的一组单元的集合体；同时选定场函数的节点值作为基本未知量，并在每一个单元中假设一个近似插值函数表示单元中场函数的分布规律；然后利用力学中的变分原理建立求解节点未知量的有限元方程，这样就将一个连续域中的无限自由度的问题转化为离散域的自由度问题。

求解后可以利用已知的节点值和插值函数确定单元以及整个集合体上场函数。

ANSYS结构有限元分析流程1．前处理前处理的目的是建立一个符合实际情况的结构有限元模型。

在Preprocessor 处理器中进行。

包括：分析环境设置（指定分析工作名称、分析标题）、定义单元类型、定义实常数、定义材料属性（如线弹性材料的弹性模量、泊松比、密度）、建立几何模型（一般用自底向上建模：先定义关键点，由这些点连成线，由线组成面，再由线形成体）、对几何模型进行网格划分（分为三个步骤：赋予单元属性、指定网格划分密度、网格划分）2．施加载荷、设置求解选项并求解这些工作通过SOLUTION 处理器实现。

指定分析类型（静力分析、模态分析、谐响应分析、瞬态动力分析、谱分析等）、设置分析选项（不同分析类型设置不同选项，有非线性选项设置、线性设置和求解器设置）、设置载荷步选项(包括时间、子步数、载荷步、平衡迭代次数和输出控制)、加载（ANSYS结构分析的载荷包括位移约束、集中力、面载荷、体载荷、惯性力、耦合场载荷，将其施加于几何模型的关键点、线、面、体上）然后求解。

3．后处理当完成计算以后，通过后处理模块查看结果。

ANSYS软件的后处理模块包括通用后处理模块（POST1）和时间历程后处理模块(POST26)。

可以轻松获得求解计算结果，包括位移、温度、应变、热流等，还可以对结果进行数学运算，然后以图形或者数据列表的形式输出。

结构的变形图、内力图（轴力图、弯矩图、剪力图），各节点的位移、应力、应变，还有位移应力应变云图都可以得出，为我们分析问题提供重要依据。

ansys框架剪力墙

ansys框架剪力墙(2011-12-10 10:06:27)转载▼分类：ansys标签：教育/clear,nostart/filname,frame/title,frame/prep7!指定单元类型et,1,solid65 !混凝土et,2,pipe20 !钢筋! et,2,pipe16 !pipe16弹塑性管单元! et,2,link8et,3,plane42 !过渡单元!指定材料属性!混凝土! mp,ex,1,2.4e4! 弹性模量;材料编号为1；材料特性值2.4 ! mp,prxy,1,0.2 ! prxy：主泊松比! tb,conc,1,1,9 ! tb：定义非线性! tbdata,,0.4,1,3,-1! tbdata：给当前数据表定义数据!定义混凝土材料mp,ex,1,3.0e4 !取试验值均值mp,prxy,1,0.2 !取一般默认值mp,dens,1,2.5e-6 !取一般默认值ft=2.01 !C30fc=20.1 !C30! concr+misotb,concr,1tbdata,,0.5,0.9,ft,-1tb,miso,1,,14! tbpt,,0.0001705,fc*0.19! 以下为砼本构tbpt,,0.0001705,fc*0.25tbpt,,0.0004,fc*0.36tbpt,,0.0006,fc*0.51tbpt,,0.0008,fc*0.64tbpt,,0.0010,fc*0.75tbpt,,0.0012,fc*0.84tbpt,,0.0014,fc*0.91tbpt,,0.0016,fc*0.96tbpt,,0.0018,fc*0.99tbpt,,0.0020,fc*1.00tbpt,,0.0025,fc*0.95tbpt,,0.0033,fc*0.90tbpt,,0.0035,fc*0.85tbpt,,0.0040,fc*0.80!梁柱钢筋mp,ex,2,2.1e5 ! 材料编号为2mp,prxy,2,0.3tb,bkin,2,1,2,1 ! bkin：双线性随动强化tbdata,,360 ! 试验屈服强度360!箍筋mp,ex,3,2.1e5 ! 材料编号为3mp,prxy,3,0.25tb,bkin,3,1,2,1tbdata,,360 ! 试验屈服强度360不是210 !指定实常数!柱钢筋（等效4根）r,1,17,8.49 ! 定义实常数1!梁钢筋（等效4根）顶层梁也认为4根r,2,15,7.49 ! 定义实常数2!混凝土r,3 ! 定义实常数3!箍筋r,4,6,2.99 ! 定义实常数4!建立截面模型n,1n,11,200FILL,1,11,9, , ,1,1,1,ngen,6,11,1,11,1,,40nsel,allngen,103,1000,1,66,1,,,40/view,1,1,1,1!创建箍筋!指定箍筋属性type,2 ! 指定单元类型指针mat,3 ! 即材料编号为3real,4 ! 指定单元实常数指针，*do,i,15,18,1e,i,i+1*enddo*do,i,48,51,1e,i,i+1*enddo*do,i,15,37,11e,i,i+11*enddo*do,i,19,41,11e,i,i+11*enddoegen,52,2000,1,14,1,,,,,,,,80!创建柱钢筋!指定属性type,2 ! pipe20单元mat,2 ! 材料编号为2 real,1 ! 实常数指针值为1!建立柱钢筋1模型*do,i,15,101015,1000e,i,i+1000*enddo*do,i,19,101019,1000e,i,i+1000*enddo*do,i,48,101048,1000e,i,i+1000*enddo*do,i,52,101052,1000e,i,i+1000*enddo!建立柱钢筋2模型/eshapeeplot!创建混凝土单元K,1,,,,K,2,200,,,K,3,200,200,,K,4,0,200,,!创建4个关键点FLST,2,4,3!第一个2表示拾取项作为后面命令的第一个条件a,1,2,3,4TYPE,3 aselMA T,1REAL,3LESIZE,1, , ,10, , , , ,1!为线指定网格尺寸LESIZE,3, , ,10, , , , ,1LESIZE,2, , ,5, , , , ,1LESIZE,4, , ,5, , , , ,1ASEL, , , , 1! 选择面积组元AMESH,1EXTOPT,ESIZE,102,0,FLST,2,1,5,ORDE,1FITEM,2,1VEXT,P51X, , ,0,0,4080,,,,NUMMRG,ALL, , , ,LOWNUMCMP,ALLFLST,4,6286,2,ORDE,2FITEM,4,1FITEM,4,-6286EGEN,2,10000,P51X, , , , , , , , ,2280, ,!产生第一根梁NSEL,S,LOC,Z,1240,1440NSEL,R,LOC,Y,200nplot!指定箍筋属性type,2 ! pipe20单元mat,3 ! 材料编号为3real,4 ! 指定单元实常数指针!产生梁的箍筋e,2171,2172e,2172,2173e,2173,2174e,2174,2175e,2175,2241e,2241,2307e,2373,2372e,2372,2371e,2371,2370e,2370,2369e,2369,2303e,2303,2237e,2237,2171EGEN,27,20000,12573,12586, , , , , , , ,80, , allselNUMMRG,ALL, , , ,LOWNUMCMP,ALL!产生一层梁的纵筋*Do,i,13601,13923,14e,i,i+14*enddo*do,i,13597,13926,14e,i,i+14*enddo*do,i,13606,13929,14e,i,i+14*enddo*do,i,13610,13932,14e,i,i+14*enddo!一层梁边纵筋（补充）e,2358,2369e,2369,13606e,2362,2373e,2373,13610e,2164,2175e,2175,13601e,2160,2171e,2171,13597e,13933,8914e,13942,9112e,13946,9116e,13937,8918e,8918,8929e,8914,8925e,9116,9127e,9112,9123!产生梁的混凝土单元!先建面，再拉伸KNODE,9,2103 !指定2103节点为关键点KNODE,10,2111KNODE,11,2441KNODE,12,2433a,9,10,11,12 !成面TYPE,3 aselMA T,1REAL,3LESIZE,13, , ,8, , , , ,1!为线指定网格尺寸LESIZE,15, , ,8, , , , ,1LESIZE,14, , ,5, , , , ,1LESIZE,16, , ,5, , , , ,1!拉伸面积成梁体VOFFST,7,-2080, ,LESIZE,23, , ,27, , , , ,1VSEL, , , , 2VSWEEP,2NUMMRG,ALLNUMCMP,ALL!产生第2根梁NSEL,S,LOC,Z,2560,2760NSEL,R,LOC,Y,200nplot!指定箍筋属性type,2 ! pipe20单元mat,3 ! 材料编号为3real,4 ! 指定单元实常数指针!产生梁的箍筋e,4349,4350e,4350,4351e,4351,4352e,4352,4353e,4353,4419e,4419,4485e,4485,4551e,4550,4549e,4549,4548e,4548,4547e,4547,4481e,4481,4415e,4415,4349EGEN,27,20000,14103,14116, , , , , , , ,80, , allselNUMMRG,ALL, , , ,LOWNUMCMP,ALL!产生2层梁的纵筋*Do,i,14947,15269,14e,i,i+14*enddo*do,i,14951,15273,14e,i,i+14*enddo*do,i,14960,15282,14e,i,i+14*enddo*do,i,14956,15278,14e,i,i+14*enddo!2层梁边纵筋（补充）e,4551,14960e,4547,14956e,4349,14947e,4353,14951e,4551,4540e,4547,4536e,4349,4338e,4353,4342e,11092,15283e,11096,15287e,11294,15296e,11290,15292e,11092,11103e,11294,11305e,11290,11301!产生2梁的混凝土单元!先建面，再拉伸KNODE,17,4289KNODE,18,4619KNODE,19,4611KNODE,20,4281a,17,18,19,20TYPE,3 aselMA T,1REAL,3!为线指定网格尺寸LESIZE,25, , ,5, , , , ,1 LESIZE,27, , ,5, , , , ,1 LESIZE,26, , ,8, , , , ,1 LESIZE,28, , ,8, , , , ,1!拉伸面积成梁体VOFFST,13,-2080, , LESIZE,33, , ,27, , , , ,1 VSEL, , , , 3VSWEEP,3NUMMRG,ALL, , , ,LOW NUMCMP,ALL!产生第3根梁NSEL,S,LOC,Z,3880,4080 NSEL,R,LOC,Y,200nplot!指定箍筋属性type,2 ! 指定单元类型指针mat,3 ! 指定单元的材料属性real,4 ! 指定单元实常数指针!产生3梁的箍筋e,6527,6528e,6528,6529e,6529,6530e,6530,6531e,6531,6597e,6597,6663e,6663,6729e,6729,6728e,6728,6727e,6727,6726e,6726,6725e,6725,6659e,6659,6593e,6593,6527EGEN,27,20000,15633,15646, ,, , , , , ,80, , allselNUMMRG,ALL, , , ,LOWNUMCMP,ALL!产生3层梁的纵筋*Do,i,16310,16632,14e,i,i+14*enddo*do,i,16306,16628,14e,i,i+14*enddo*do,i,16297,16619,14e,i,i+14*enddo*do,i,16301,16623,14e,i,i+14*enddo!3层梁边纵筋（补充）e,6729,6718e,6725,6714e,6527,6516e,6531,6520e,6729,16310e,6725,16306e,6527,16297e,6531,16301e,13472,13483e,13468,13479e,13270,13281e,13274,13285e,13472,16646e,13468,16642e,13270,16633e,13274,16637!产生3梁的混凝土单元!先建面，再拉伸KNODE,25,6796 KNODE,26,6790 KNODE,27,6460 KNODE,28,6466a,25,26,27,28TYPE,3 aselMA T,1REAL,3LESIZE,37, , ,6, , , , ,1!为线指定网格尺寸LESIZE,39, , ,6, , , , ,1 LESIZE,40, , ,5, , , , ,1 LESIZE,38, , ,5, , , , ,1!拉伸面积成梁体VOFFST,19,-2080, , LESIZE,45, , ,27, , , , ,1 VSEL, , , , 4 VSWEEP,4NUMMRG,ALL, , , ,LOW NUMCMP,ALL!产生受力面钢板单元!先建面，再拉伸!柱顶钢板为加载面ASEL,S,LOC,Z,4080,4080 ASEL,R,LOC,Y,0,200 APLOTTYPE,3 aselMA T,2REAL,3VOFFST,2,80, , VCLEAR, 5VPLOTLESIZE,55, , ,2, , , , ,1 VSWEEP,5NUMMRG,ALL, , , ,LOWNUMCMP,ALLKNODE,100,13586KNODE,101,13596KNODE,102,13541KNODE,103,13531a,100,101,102,103VOFFST,30,-80, , !拉伸!为线指定网格尺寸LESIZE,57, , ,10, , , , ,1LESIZE,59, , ,10, , , , ,1LESIZE,58, , ,5, , , , ,1LESIZE,60, , ,5, , , , ,1LESIZE,66, , ,2, , , , ,1VSWEEP,6AllselNUMMRG,ALL, , , ,LOW NUMCMP,ALL!柱侧水平力加载面NSEL,S,LOC,Z,3880,4080nSEL,R,LOC,Y,0,KNODE,110,6743KNODE,111,6413KNODE,112,6403KNODE,113,6733a,110,111,112,113VOFFST,36,-80, ,!为线指定网格尺寸LESIZE,76, , ,10, , , , ,1LESIZE,74, , ,10, , , , ,1LESIZE,73, , ,5, , , , ,1LESIZE,75, , ,5, , , , ,1LESIZE,77, , ,2, , , , ,1VSWEEP,7allselNUMMRG,ALL, , , ,LOW NUMCMP,ALLfinish!施加约束及荷载/solu!施加约束NSEL,S,LOC,Z,0,0! D,all, , , , , ,ALL, , , , , !施加支座约束D,all,all !施加支座约束allselNSEL,ALLD,all,UX !限值UX，由于UX方向一节点位移狂大，所有节点UX方向约束allsel!施加荷载NSEL,S,LOC,Z,4080,NSEL,r,LOC,y,0,200F,all,FZ,-3880allselNSEL,S,LOC,Z,4080,NSEL,r,LOC,y,2280,2480F,all,FZ,-5450allselNSEL,S,LOC,Z,3880,4080NSEL,r,LOC,y,0! F,all,FY,450 !原先为水平力D,all,UY,80 !原先水平力改为位移加载NUMMRG,ALL, , , ,LOWNUMCMP,ALLallsel,all!----------定义非线性分析选项---------------cnvtol,U,,0.05,0 !定义位移收敛条件,使用5%，放松条件cnvtol,F,,0.5,2 !定义力收敛条件,使用50%，放松条件nsubst,20 !定义子步数outres,all,all !输出每一子步的结果autots,1 !打开自动时间步控制lnsrch,1 !打开线性搜索ncnv,2 !如果不收敛时结束而不退出neqit,50 !每一子步中方程的迭代次数限值pred,on !打开预测器time,50 !定义时间solve !求解。

带填充墙框架-剪力墙结构的有限元分析

带填充墙框架-剪力墙结构的有限元分析摘要：本文通过大型通用设计有限元软件对框架-剪力墙结构进行了仿真分析研究，研究填充墙的模拟方法。

利用SAP2000分层壳单元改进填充墙的模拟，建立了五种不同填充墙布置方式的模型。

通过对各个模型进行模态分析和动力时程分析，得出大量的数据，对比各模型的周期、位移以及层间剪力等结果，系统地分析填充墙对于框架-剪力墙结构的抗震性能影响。

关键词：框架-剪力墙结构；填充墙；SAP2000；有限元分析Finite Element Analysis for Frame-shear Wall Structure with Infill Wallliukun(ANHUI HUADIAN ENGINEERING CONSULTATING & DESIGN CO.,LTD)Anhui Hefei 230022Abstract: This article through large general finite element software to frame-shear wall structure is simulated analysis of the wall, studies the filling simulation method. SAP2000 layered shell element using the improved model, built a five different infill walls layouts of model. Use SAP2000 for each model respectively the modal analysis and the dynamic time-history analysis, obtains a large amount of data, and compared the results of the cycle, displacement, model of interlayer shear forces of system analysis results such as the fill walls for frame-shear wall structure seismic performance impact.Key words: frame-shear wall structure; infill wall; SAP2000; finite element analysis1工程概况该工程基本算例为某综合办公楼简化后的模型，地上21层，地下1层，因本文主要研究填充墙对结构的影响，故删除地下1层。

基于ANSYS的开洞剪力墙受力性能研究

基于ANSYS的开洞剪力墙受力性能研究发布时间：2022-08-12T02:56:06.901Z 来源：《工程建设标准化》2022年4月第7期作者：谢青山[导读] 剪力墙被广泛运用于高层建筑中，有着刚度大、承载能力高、抗侧力性能优良等诸多优点。

谢青山珠海华发建筑设计咨询有限公司，广东，珠海，519000；摘要：剪力墙被广泛运用于高层建筑中，有着刚度大、承载能力高、抗侧力性能优良等诸多优点。

剪力墙上洞口的布置，会明显影响剪力墙的力学性能。

本文利用ANSYS有限元分析软件，对开设门洞及窗洞两者不同情况的剪力墙的受力性能进行了研究。

通过数值模拟的结果获得了剪力墙的破坏模式及荷载-位移曲线，得出以下结论：墙体洞口四周易产生应力集中现象及裂缝。

当墙体的开洞率相同时，洞口的开设位置影响剪力墙的刚度，底部开设门洞的剪力墙会更早出现裂缝，且刚度及开裂荷载均比开设窗洞时小，但两者最终破坏时的极限荷载相当。

另外，本文对如何判断错洞剪力墙及相关的避免和加强措施提出了合理的方法和建议。

关键词：ANSYS；开洞剪力墙；受力性能1引言剪力墙是利用建筑墙体布设的钢筋混凝土结构墙，承受着竖向荷载、风荷载及地震作用。

剪力墙的刚度大,抗震性能好，在水平荷载作用下侧向位移小，用钢量较省，因此常用在高层及超高层建筑结构体系中。

剪力墙一般沿建筑物通高设置，但因建筑使用功能及设备专业穿管的要求，剪力墙上常常会开设各种洞口。

研究表明，剪力墙上洞口的布置，会明显影响剪力墙的力学性能。

开设规则且上下对齐洞口的剪力墙传力简捷，受力明确，应力分布比较规则，受力钢筋容易布置且作用明确，并且与当前普遍应用程序的计算简图较为符合，因而设计计算结果安全可靠，经济指标较好[1]。

随着人们对建筑外观和使用功能的要求越来越高，因此常出现洞口上下不对齐的错洞剪力墙结构。

错洞剪力墙又能细分为一般错洞剪力墙、底部局部错洞墙和叠合错洞墙。

错洞剪力墙有着受力复杂，洞口四周易产生明显的应力集中形成脆性破坏，降低剪力墙的延性及抗震性能，钢筋作用得不到充分发挥等诸多危害，因此在设计中应尽量布置上下对齐的洞口，让墙肢连续不中断，即满足墙上可以有洞口，但洞口上方只有洞口而没有墙的情况[2]。

ansys框架剪力墙

ansys框架剪力墙在现代建筑领域，结构的稳定性和安全性是至关重要的。

框架剪力墙结构作为一种常见且有效的结构形式，在众多建筑中得到了广泛应用。

而 ANSYS 作为一款强大的工程分析软件，为框架剪力墙结构的设计和分析提供了有力的支持。

首先，让我们来了解一下什么是框架剪力墙结构。

简单来说，它是由框架和剪力墙共同组成的一种结构体系。

框架主要承受竖向荷载，而剪力墙则主要承受水平荷载，如地震力和风荷载。

这种组合使得结构在承受各种外力作用时能够更加稳定和可靠。

框架剪力墙结构具有许多优点。

它既能提供较大的使用空间，满足建筑功能的需求，又能有效地抵抗水平力，保证结构的安全性。

与纯框架结构相比，框架剪力墙结构的侧向刚度更大，能够减少在水平荷载作用下的位移；与纯剪力墙结构相比，它又更加灵活，布置更加方便。

然而，要确保框架剪力墙结构的性能达到设计要求，就需要进行精确的分析和计算。

这正是 ANSYS 发挥作用的地方。

ANSYS 是一款功能强大的有限元分析软件，可以对框架剪力墙结构进行详细的建模和分析。

在使用 ANSYS 进行框架剪力墙结构分析时，首先需要建立准确的模型。

这包括对框架梁柱、剪力墙等构件的几何形状、材料属性、边界条件等进行定义。

模型的准确性直接影响到分析结果的可靠性。

例如，在定义材料属性时，需要输入混凝土和钢材的弹性模量、泊松比、屈服强度等参数。

接下来，就是施加荷载和边界条件。

对于框架剪力墙结构，通常需要考虑竖向的恒载、活载，以及水平方向的地震作用、风荷载等。

同时，还需要根据结构的实际支撑情况设置边界条件，如固定端、铰支端等。

在分析过程中，ANSYS 可以计算出结构的内力、位移、应力等重要参数。

通过对这些结果的分析，可以评估结构的强度、刚度和稳定性是否满足要求。

如果不满足，就需要对结构进行优化和改进。

例如，如果分析结果显示某些部位的应力过大，可能需要增加构件的截面尺寸或者加强配筋；如果位移超过了限值，可能需要增加剪力墙的数量或者调整其布置位置。