_ANSYS桥梁工程应用实例分析
浅析ANSYS在桥梁工程中的应用
３ ３－３ ４．
ห้องสมุดไป่ตู้
第五 ， 保证建筑物 的质量和耐久性 ， 坚决杜绝各种偷
工 减 料 、以次 充 好 等 等 为 了谋 取 暴 利 而 采取 降低 工 程 质 量 的现 象 发 生 ， 来 减 少 不 必 要 的 维 修 加 固 ， 至 拆 除 。 从 甚
重要 的意义 ，我们要保证建筑垃圾 的绿色 回收和合理利 用率 。 如果多方施力 ， 必然可 以有效改变建筑垃圾 随意堆 第三 ， 源头上加 以控制 ， 从 向施工企业大力推广新 型 放和露天填埋等处理行 为 ，并使建筑垃圾综合利用成为 建筑材料 ，力求使建设过程 和拆 除过程 中少产生建筑垃 主 流 ， 不 仅 是 对 于 环 境 保 护 而 言 ， 是 对 于 节 约 土 地 、 这 还 圾， 或者即使产生 的垃圾都是 可以回收的。 节约资源而言 ， 意义都积极而深远 。 第 四， 将建筑垃 圾处理分类改革 。 提倡高级 利用 ， 将 建筑垃圾还原 成水泥 、 沥青 ； 推广 中级利用 ， 将建筑垃圾 参 考 文 献 ： 经处理加工成骨料 ， 再制成各种建筑用砖 ， 用作建筑物或 １ 徐 张 对 道路的基础材料 ； 限制低级利用 ， 减少现场分拣 分类利用 ［】刘 超 ， 晓朝 ， 莉 ． 于 建 筑 垃 圾 处 理 现状 的 思 考 及 建 议
２２ 悬 索单 元 ．
法。 采用 Ａ Ｓ Ｓ程序通常所求得 的结果 和实测值 比较相 ＮＹ 近， 能够基本反映结构 的实际状况 。 桥梁 自振特性理论分
析 主 要 用 到 了 Ａ Ｓ Ｓ的 瞬 态 动 力学 分 析功 能 ， ＮＹ 瞬态 动 力 学 分 析 是用 于确 定 承 受 任 意 的随 时 问 变 化 荷 载 的结 构 的
ANSYS在桥梁工程中的应用
更新时间：2004-05-11图4.2 大桥一阶振形 图4.3 大桥二阶振形图4.4 大桥三阶振形 图4.5 大桥五阶振形某独塔单索面斜拉桥 结构为塔、梁、墩固结体系，主跨为钢箱梁、副跨为混凝土箱梁。
由于该桥受力复杂，所以按照其实际情况，运用ANSYS进行仿真分析，图4.6、4.7分别为该桥的第一、二阶振型，图4.8 为该桥在横桥向地震荷载作用下的变形情况。
计算结果可以较真实地反映大桥的受力和变形情况。
图4.6 一阶振型图4.7 二阶振型图4.8 地震荷载作用下的变形■ 静力分析清华大学基于ANSYS 平台，进行了大跨度双向拉索斜拉桥及悬索桥新型结构布局的全桥仿真，研究和设计了新型“大跨度双向拉索斜拉桥”和“大跨度双向拉索悬索桥”，如图4.9，提供一种用于提高大跨度斜拉桥和悬索桥整体动力学特性和抗风能力的新型双向拉索结构体系，该发明所提供的结构体系可用于设计和建造跨度超过1000m，且对抗风能力和整体动力学特性有很高要求的跨江、跨海大型和特大型斜拉桥，特别适用于那些对稳定性有很高要求的铁路桥，该成果已申请到国家专利。
某大跨度钢结构拱桥 如图4.10，利用ANSYS对该桥进行强度、屈曲全桥仿真分析。
图4.11 为该桥的轴力分布图。
对该桥进行各种载荷工况组合，经过计算分析，发现图4.10 的某些杆件（红颜色赶件）不满足设计要求，需要重新设计。
图4.9 新型大跨度双向拉索悬索桥图4.10 大跨度钢结构拱桥图4.11 大跨度钢结构拱桥的轴力在进行桥梁仿真分析的过程中，离不开各种荷载的组合，桥梁所受的荷载复杂，但归纳起来可分为三类：永久载荷、可变载荷、偶然载荷，ANSYS 可模拟各种载荷工况，如图4.12，并对这些工况进行组合，如图4.13。
图4.12 ANSYS 可模拟的桥梁载荷图4.13 工况组合通过对荷载的组合，ANSYS 可以很方便地找出桥梁最不利荷载位置，如图4.14。
图4.14 判断在活载作用下桥梁的最不利荷载位置二、桥梁局部分析黄洲大桥 是一座V 型刚构连续组合梁桥。
ANSYS桥梁工程应用实例分析(详细)(图文)
本章介绍桥梁结构的模拟分析。
桥梁是一种重要的工程结构，精确分析桥梁结构在各种受力方式下的响应有较大的工程价值。
模拟不同类型的桥梁需要不同的建模方法，分析内容包括静力分析、动荷载响应分析、施工过程分析等等。
在本章中着重介绍桁架桥、刚架桥和斜拉桥三种类型桥梁。
内容 提要 第6章 ANSYS 桥梁工程应用实例分析本章重点结构分析具体步骤结构静力分析 桁架结构建模方法 结构模态分析本章典型效果图6.1 引言ANSYS通用有限元软件在土木工程应用分析中可发挥巨大的作用。
我们用它来分析桥梁工程结构,可以很好的模拟各种类型桥梁的受力、施工工况、动荷载的耦合等。
ANSYS程序有丰富的单元库和材料库,几乎可以仿真模拟出任何形式的桥梁。
静力分析中,可以较精确的反应出结构的变形、应力分布、内力情况等；动力分析中,也可精确的表达结构的自振频率、振型、荷载耦合、时程响应等特性。
利用有限元软件对桥梁结构进行全桥模拟分析,可以得出较准确的分析结果。
本章介绍桥梁结构的模拟分析。
作为一种重要的工程结构,桥梁的精确分析具有较大的工程价值。
桥梁的种类繁多,如梁桥、拱桥、钢构桥、悬索桥、斜拉桥等等,不同类型的桥梁可以采用不同的建模方法。
桥梁的分析内容又包括静力分析、施工过程模拟、动荷载响应分析等。
可以看出桥梁的整体分析过程比较复杂。
总体上来说,主要的模拟分析过程如下:(1) 根据计算数据,选择合适的单元和材料,建立准确的桥梁有限元模型。
(2) 施加静力或者动力荷载,选择适当的边界条件。
(3) 根据分析问题的不同,选择合适的求解器进行求解。
(4) 在后处理器中观察计算结果。
(5) 如有需要,调整模型或者荷载条件,重新分析计算。
桥梁的种类和分析内容众多,不同类型桥梁的的分析过程有所不同,分析侧重点也不一样。
在这里仅仅给出大致的分析过程,具体内容还要看具体实例的情况。
6.2 典型桥梁分析模拟过程6.2.1 创建物理环境建立桥梁模型之前必须对工作环境进行一系列的设置。
ANSYS结构静力学分析应用实例解析--钢桁架桥的受力分析
ANSYS结构静⼒学分析应⽤实例解析--钢桁架桥的受⼒分析1. 问题描述钢桁架桥简图如下，已知下承式简⽀钢桁架桥长72m，每个节段为12m，桥宽10m，⾼16m。
设桥⾯板为0.3m厚的混凝⼟板。
2. 求解步骤2.1 建⽴⼯作⽂件名和⼯作标题/FILNAME,Structural/TITLE,Truss Bridge Static Analysis2.2 过滤图形界⾯/COM, Structural ! 指定分析类型为结构分析2.3 定义单元类型/PREP7ET,1,BEAM4ET,2,SHELL632.4 定义梁单元截⾯Main Menu>Preprocessor>Sections>Beam>Common SectionsSECTYPE,1,BEAM,I, , 0 ! 定义⼯字型截⾯ SECOFFSET, CENT ！截⾯质⼼不偏移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, , 0 ! 定义⼯字型截⾯SECOFFSET, CENT ！截⾯质⼼不偏移SECDATA,0.4,0.4,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0 ！定义⼯字型截⾯参数SECTYPE,3,BEAM,I, , 0 ! 定义⼯字型截⾯SECOFFSET, CENT ！截⾯质⼼不偏移SECDATA,0.3,0.3,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0 ！定义⼯字型截⾯参数2.5 定义实常数Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/DeleteR,2,0.0141,0.128E-3,0.415E-3,0.4,0.4R,3,0.0117,0.541E-4,0.324E-3,0.3,0.4R,4,0.32.6 定义材料属性MP,EX,1,2.1E11 ! 定义钢材的材料属性MP,PRXY,1,0.3MP,DENS,1,7800MP,EX,2,3.5E10 ! 定义混凝⼟的材料属性MP,PRXY,2,0.1667 MP,DENS,2,25002.7 创建有限元模型2.7.1 ⽣成半跨桥的节点N,,0,0,-5NGEN,4,4,ALL,,,12,,,1NGEN,2,1,ALL,,,,,10,1NGEN,2,1,2,10,4,,16,,1NGEN,2,1,3,11,4,,,-10,12.7.2 ⽣成半跨桥单元TYPE,1MAT,1REAL,1ESYS,0SECNUM,1 ！选择截⾯编号TSHAP,LINE !选择线性单元E,11,14 E,12,13TYPE,1MAT,1REAL,2ESYS,0SECNUM,2 ！选择截⾯编号TSHAP,LINE !选择线性单元E,2,6 E,6,10E,10,14E,1,5E,5,9E,3,7E,7,11E,4,8E,8,12E,1,2E,3,4E,5,6E,7,8E,9,10E,11,12E,13,14TYPE,1MAT,1REAL,3ESYS,0SECNUM,3 ！选择截⾯编号TSHAP,LINE !选择线性单元E,3,6E,6,11E,4,5E,5,12E,2,3E,1,4E,6,7E,5,8E,10,11E,9,12TYPE,2MAT,2REAL,4ESYS,0SECNUM,3 ！选择截⾯编号TSHAP,QUAD !选择四边形单元E,1,2,6,5 E,5,6,10,9E,9,10,14,13Main Menu>Preprocessor>Modeling>Reflect>NodesNSYM,X,14,ALL ! 所有节点以YOZ 平⾯对称ESYM,,14,ALL ！所有单元以YOZ 平⾯对称2.7.4 合并重合节点和单元NUMMRG,ALL,,,,LOW ! 合并重复节点单元，编号取较⼩者NUMCMP,ALL ! 压缩节点单元等编号2.7.5 保存模型并退出前处理器SA VE,’mo_xing’,’db’FINISH2.8 施加位移约束/SOL2.8.1 施加位移约束NSEL,S,,,23,24 ! 选择左端节点D,ALL,,,,,,UX,UY,UZ ! 对左端节点施加位移约束NSEL,S,,,13,14 ! 选择右端节点D,ALL,,,,,,UY,UZ ! 对右端节点施加位移约束2.8.2 施加集中⼒NSEL,S,,,1,2 ! 选择中间节点F,ALL,FY,-100000 ! 对中间节点施加竖向集中⼒荷载2.8.3 施加重⼒ALLSEL,ALLACEL,0,10,0 ! 施加重⼒2.9 求解计算ANTYPE,0SOLVEFINISH2.10 查看计算结果2.10.1 查看结构变形图/POST1PLDISP,2 ! 显⽰结构变形图2.10.2 云图显⽰位移PLNSOL,U,SUM,0,1 ! 显⽰总位移云图Main Menu>General Postproc>Plot Results>Vector Plot>PredefinedPLVECT,U,,,,VECT,NODE,ON,0 ! 显⽰节点总位移⽮量图2.10.4 显⽰结构内⼒图2.10.4.1 定义单元表Main Menu>General Postproc>Element Table>Define TableETABLE,zhouli_i,SMISC,1 ! 定义单元表轴⼒ETABLE,zhouli_j,SMISC,7ETABLE,jianli_i,SMISC,2 ! 定义单元表剪⼒ETABLE,jianli_j,SMISC,8ETABLE,wanju_i,SMISC,6 ! 定义单元表弯矩ETABLE,wanju_j,SMISC,122.10.4.2 列表单元表结果PRETAB, zhouli_i, zhouli_j, jianli_i, jianli_j, wanju_i, wanju_j ! 列表显⽰单元表结果Main Menu>General Postproc>Plot Results>Contour Plot>Line Elem ResPLLS, zhouli_i, zhouli_j,1,0 ! 显⽰轴⼒图。
ANSYS土木工程经典实例命令流大全
ANSYS土木工程经典实例命令流大全ANSYS是目前最为领先的工程仿真软件之一，广泛应用于土木工程领域。
本文将介绍一些ANSYS土木工程的经典实例以及相关的命令流，帮助工程师更好地应用该软件进行仿真分析。
1. 桥梁结构分析实例实例简介一座桥梁由多个零部件组成，包括桥墩、桥面、桥拱等。
如何分析这些零部件的受力情况，以便于对桥梁结构进行优化和改进呢？ANSYS提供了一系列的分析工具和命令流，可以帮助我们完成这项任务。
命令流详解首先需要创建一个桥梁模型，并进行网格划分。
然后利用ANSYS的各种分析工具进行仿真分析，得到桥梁各个零部件的受力情况。
在此基础上，可以进行结构优化，最终得到一个强度和稳定性都较好的桥梁结构。
以下是桥梁结构分析实例的一些关键命令流：•创建单元网格：ET, SOLID186•定义材料属性：MP, EX, NU, DENS•定义边界条件：*BOUNDARY，MP，SYM，FIX•加载边界条件：DLOAD，TYPE，P，_LOC•计算位移和应力分布：*POST1，DISPL，NF，S2. 地基基础分析实例实例简介地基基础是土木工程中的重要组成部分，承载着整个工程的重量。
如何对地基基础的承载力进行分析和计算呢？ANSYS也提供了相应的分析工具和命令流，帮助土木工程师完成这项任务。
命令流详解首先需要建立地基基础的三维模型，并进行网格划分。
然后利用ANSYS的各种分析工具进行仿真分析，计算地基基础承载力、变形等相关指标。
在此基础上，可以进行结构优化，最终得到一个承载能力和稳定性都较好的地基基础。
以下是地基基础分析实例的一些关键命令流：•创建单元网格：ET, SOLID186•定义材料属性：MP, EX, NU, DENS•定义边界条件：*BOUNDARY，MP，SYM，FIX•加载边界条件：DLOAD，TYPE，P，_LOC•计算应力分布和变形：*POST1，S，EPTO，ETA3. 挖土工程分析实例实例简介挖土工程是土木工程中的重要环节，需要对不同参数下的挖土工程进行分析和优化。
双线下承式简支钢桁结合梁桥的ansys分析实例
Ansys课程设计2一、题目以64m双线下承式简支钢桁结合梁桥为研究对象，利用ansys建模分析该结合梁桥在各种工况作用下的变形和应力分布，并进行动力仿真分析，检验其设计的合理性。
该桥每个桥墩（台）在横向布置两个支座，支座中心横向间距为11.0m；分析时仅在桥梁两端设置横联（桥门架），若动力分析通不过，可在中间加设两个横联，截面同桥门架；二期恒载按16t计算，活载按中活载计算，双线加载不折减；横梁先按工形截面计算，若应力通不过，可将端横梁改成箱型断面；纵梁外侧桥面板悬臂部分不与横梁连接。
该桥的结构轮廓图分别如图1、图2、图3、图4所示。
图1 立面图图2 下平面图图3 上平纵联图4 横截面图二、 概述Ansys 建模主要采用自底向上的实体建模，即先定义关键点，然后在关键点的基础上连接成线，之后在初步形成的图形上划分网格，生成节点和单元，并定义截面类型，即可得到有限元模型。
主桁的上下弦杆为梯形截面箱梁，采用自定义截面的beam188空间梁单元进行模拟。
混凝土板采用shell91、横联采用shell63空间板单元，混凝土板的厚度取其平均厚度。
其他杆件采用常用截面的beam188空间梁单元进行模拟。
按平截面假定考虑主桁下弦杆、纵梁、横梁以及混凝土板相互之间的偏心，考虑上平纵联与横联、主桁上弦杆之间的偏心，不考虑钢与混凝土板间的滑移。
主桁各杆之间、横梁与主桁下弦杆之间、纵梁与横梁之间、上平纵联与主桁上弦杆之间、横联与主桁竖杆之间都按刚接处理，混凝土板与纵梁的连接按铰接处理。
单元的平均长度为0.5m ，纯钢结构模型一共得到6880个节点，3949个单元。
混凝土板厚：m 2925.0225.0335.0=+混凝土板宽：m 5.81000%22503352=⨯-⨯ 混凝土板截面面积为2486.22925.05.8m =⨯下弦杆、上弦杆的平均高度取为0.6m钢材的弹性模量取：2.1×1011 Pa ，泊松比取：0.3，密度取：7850㎏/m 3 。
ANSYS在桥梁分析中的应用--高阶--专题
重庆交通大学桥梁系 王小松 博士/副教授 2009年11月
内容 1. 梁单元截面的定义 2. 斜支座的处理 3. 耦合与约束方程 4. 拉索的模拟 5. 计算影响线 6. 特征值分析 7. 线弹性稳定分析
1. 梁单元截面的定义
ECS in Section
4. 拉索的模拟
Link8与Link10
选择谁？
Link8 ----空间桁架单元
Link10----空间单向受拉（受压）单元
4. 拉索的模拟
Link8与Link10
l N l EA
R,2,1,0.001,
5. 计算影响线
FINISH 建模 /CLEAR,START /PREP7 ET,1,4 R,1,2.3355,1.936,2.0,1,1, , RMORE, ,1, , , ,3800, MP,EX, 1,35E9 MP,PRXY, 1,0.1667 MP,DENS,1,2600 TYPE,1 MAT,1
MP,EX,1,210e9 MP,PRXY,1,0.3 MP,DENS,1,7800 TYPE,1 MAT,1
~SATIN,Beam188section,sat,'D:\ANSYS WorkSpace\ANSYS Lecture',SOLIDS,0 !~SATIN,S1, SAT
1. 梁单元截面的定义
5. 计算影响线
提取结果
5. 计算影响线
结果
6. 特征值分析
控制方程
K M 0
2
f 2
K M
K KE K G
6. 特征值ห้องสมุดไป่ตู้析
钢桁架桥梁结构的ANSYS分析
钢桁架桥梁结构的ANSYS分析摘要本文中采用有限元分析法，在大型有限元分析软件ANSYS平台上分析桥梁工程结构，很好地模拟桥梁的受力、应力情况等。
在静力分析中，通过加载各种载荷，得出结构变形图，找出桥梁的危险区域。
1、问题描述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。
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1-1。
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=5000 N, P2=10000N，见图1。
1图1桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)2、模型建立在桥梁结构模拟分析中，最常用的是梁单元和壳单元，鉴于桥梁的模型简化，采用普通梁单元beam3。
实体模型的建立过程为先生成关键点，再形成线，从而得到桁架桥梁的简化模型。
3、有限元模型3.1单元属性整个桥梁分成三部分，分别为顶梁及侧梁、弦杆梁、底梁，三者所使用的单元都为beam3单元，因其横截面积和惯性矩不同，所以设置3个实常数。
此外，他们材料都为型钢，材料属性视为相同，取为弹性模量EX为2.1e11 ，泊松比prxy为0.3，材料密度dens为7800。
3.2网格划分线单元尺寸大小为2，即每条线段的1/2。
4、计算4.1约束根据问题描述的要求，该桁架桥梁在x=0处的边界条件为全约束，x=32处的边界条件为y方向位移为0（即UY=0）。
如下图所示。
4.2载荷卡车对桥梁的压力视为3个集中载荷，因为模型只取桥梁的一般，所以3个集中载荷的力之和为20000N，分别为p1=5000N,p2=10000N,p3=5000N。
并将载荷施加在底梁的关键点4,5,6上。
如下图所示。
5、静力分析的计算结果5.1查看结构变形图显示y方向位移显示x方向位移5.2结论从加载后的结构变形图中可以看出，在载荷作用下，桁架桥的中间位置向下发生弯曲变形最为明显而两侧的侧梁变形最小，载荷引起的位移最大处在桥中间位置，随跨中间向两侧递减。
ansys实例命令流-桥梁受力分析命令流
TYPE, 1
MAT,
2
REAL, 200
REAL,
ESYS,
0
SECNUM, 5 FLST,2,16,4,ORDE,2 !桥面横梁线共 16 条:45～60。
FITEM,2,45
FITEM,2,-60
LMESH,P51X !扩展显示设置。
/EXPAND,2,LRECT,HALF,0.0001,,,2,LRECT,HALF,,,0.0001, ,RECT,FULL,,,,
FITEM,2,28
FITEM,2,58
/GO
DL,P51X, ,ALL, FLST,2,1,3,ORDE,1 !施加点 8 位移约束。
FITEM,2,8
/GO
DK,P51X, , , ,0,ALL, , , , , , FLST,2,15,5,ORDE,2!施加桥面均布载荷。
FITEM,2,2
FITEM,2,-16
/GO
SFA,P51X,1,PRES,0.005 ACEL,0,9.8,0, !定义重力场。 !求解。
/REPLOT !单元显示设置。
/SHRINK,0
/ESHAPE,1.0
/EFACET,1
/RATIO,1,1,1
/CFORMAT,32,0
/REPLOT !加载并求解。 FLST,2,16,4,ORDE,3
!施加线对称约束（共 16 条）：线 46，63～77。
FITEM,2,46
FITEM,2,63
ESYS,
0
SECNUM, 3 FLST,2,10,4,ORDE,6 ! 主拱拉梁、横梁线共 10 条:1～6, 26,27,29,30。
FITEM,2,1
FITEM,2,-6
浅析ANSYS在桥梁工程中的应用
浅析ANSYS在桥梁工程中的应用摘要:文章主要介绍了ANSYS在桥梁工程中常用的单元建模、自振特性的模态分析,以及优化施工方面的应用,希望能为广大的桥梁工程技术人员提供一些参考。
关键词:ANSYS;有限元;桥梁1 ANSYS软件简介ANSYS作为世界知名的大型通用有限元分析软件,已经广泛应用于核工业,铁道,土木工程,地矿,水利等各工业领域。
它除具有图形处理,前处理,分析,后处理和单元库等重要功能外,还有强有力的结构分析功能,如线形动静力分析,非线性动静力分析等。
近年来,紧跟最先进的计算机方法和计算机技术,ANSYS不断发展更新,特别是强大的后处理功能的推出,方便了设计人员在程序进行有限元分析后的数据处理和结果分析,缩短了设计周期,提高了分析精度。
目前,ANSYS已成为桥梁工程结构设计分析是常用的必备软件之一。
2 ANSYS在桥梁工程中的建模设计2.1 梁单元和杆单元组合ANSYS软件具有强大的建模功能。
建模时,先建立结构的几何模型,给出材料参数和单元类型,最后划分网格,形成结构的有限元模型。
ANSYS软件提供了近200种单元,其中桁架、桁拱、拱肋、上下平纵联、横联、上下层桥面系中的纵横梁及撑杆通常采用梁单元模拟(如BEAM188单元),梁拱间的吊索采用空间杆单元模拟(如LINK10单元)。
运用有限元软件ANSYS建立梁、杆的单元模型,可以详细分析桥梁的极限承载力,变形和强度,以及稳定性。
工程上有很多这方面的成功实例。
2.2 悬索单元斜拉索索力的大小对斜拉桥结构的内力状态影响很大。
特别是大跨度斜拉桥,结构几何非线性效应十分明显。
ANSYS目前还不能模拟施加斜拉索索力,也没有专门的拉索单元,工程上通常采用LINK8和LINK10两种杆件单元模拟斜拉索,用等效弹性修正模量或者多段杆单元来考虑拉索的垂度效应、梁柱效应、大位移效应,利用单元的生死特性,单元初应变或者用温度荷载来施加索力。
2.3 桥墩单元和桩基单元有很多研究人员用ANSYS软件中的Solid65单元,模拟分析混凝土结构桥墩的荷载试验,并取得了不少成果。
简单桁架桥梁ansys分析
简单桁架桥梁ansys分析Ansys是一款广泛使用的有限元分析软件，可以用于各种工程结构的分析，包括桁架桥梁。
下面是一个简单的桁架桥梁分析的步骤，使用Ansys进行模拟。
一、建立模型1.创建新的分析：在Ansys中，首先需要创建一个新的分析。
选择适当的分析类型，例如静态分析或动态分析，根据需要进行设置。
2.创建几何体：在Ansys中，可以使用自带的建模工具创建几何体。
对于桁架桥梁，需要创建梁单元和节点。
梁单元用于模拟桥梁的横梁和纵梁，节点用于连接梁单元。
3.定义材料属性：为梁单元分配适当的材料属性，例如弹性模量、泊松比、密度等。
4.网格化：对几何体进行网格化，以生成有限元网格。
可以调整网格密度以获得更精确的结果。
5.边界条件和载荷：定义边界条件和载荷。
对于桁架桥梁，可能需要在支撑处施加固定约束，并在桥面上施加车辆载荷。
二、进行分析1.运行分析：在Ansys中，可以运行分析并观察结果。
可以使用后处理功能来查看结果，例如位移、应力、应变等。
2.检查结果：检查模型的位移、应力、应变等是否符合预期。
如果结果不符合预期，可能需要返回模型进行修正。
三、优化设计1.优化设置：在Ansys中，可以使用优化工具对模型进行优化设计。
设置优化目标，例如最小化总重量或最大化刚度。
2.运行优化：运行优化过程，Ansys将自动调整模型的参数以达到优化目标。
3.检查结果：在优化完成后，检查结果以确保满足设计要求。
四、验证模型1.确认模型的正确性：在完成优化设计后，需要确认模型的正确性。
可以通过与实验数据进行比较，或者与其他分析工具的结果进行比较来验证模型的准确性。
2.进行敏感性分析：可以使用Ansys的敏感性分析功能来确定哪些参数对模型结果影响最大。
这有助于在后续设计中更好地控制这些参数。
3.确认模型的可靠性：确认模型是否符合工程要求和规范。
如果模型满足所有条件，那么可以将其用于实际工程设计。
五、应用模型1.工程设计：在确认模型的正确性和可靠性后，可以将模型应用于实际的工程设计。
铁路大桥ansys建模实例
桥址概况安庆长江铁路大桥是南京至安庆城际铁路和阜阳至景德镇铁路的重要组成部分，位于安庆前江口汇合口处下游官山咀附近，距上游已建成通车的安庆长江公路大桥约21km；线路在池州侧晏塘镇靠近长江的刘村附近右拐过江，过江后从安庆的长风镇穿过。
安庆铁路长江大桥全长2996.8m，其中主桥采用跨度为101.5+188.5+580+217.5+159.5+116m 的钢桁梁斜拉桥；非通航孔正桥采用6孔跨径64m预应力混凝土简支箱梁；东引桥采用16孔梁长32.6m预应力混凝土简支箱梁；跨大堤桥采用48.9+86+48.8m预应力混凝土连续箱梁；西引桥采用15孔梁长32.6m预应力混凝土简支梁及2孔梁长24.6m预应力混凝土简支梁，其中宁安线采用箱梁，阜景线采用T梁。
主桥桥式及桥型特点主桥采用103+188.5+580+217.5+159.5+117.5m两塔钢桁斜拉桥方案，全长1366m。
主梁为三片主桁钢桁梁，桁间距2x14m，节间长14.5m，桁高15m。
主塔为钢筋混凝土结构，塔顶高程+204.00m，塔底高程-6.00m，斜拉索为空间三索面，立面上每塔两侧共18对索，全桥216根斜拉索。
所有桥墩上均设竖向和横向约束，4#塔与主梁之间设纵向水平约束，3#塔与梁间使用带限位功能的粘滞阻尼器。
主梁为”N”字型桁式，横向采用三片桁结构，主桁的横向中心距各为14m，桁高15m，节间距14.5m[2]。
结构构造主桥采用两塔钢桁斜拉桥方案，主梁为三片主桁钢桁梁，主桁上下弦杆均为箱型截面，上弦杆内高1000mm，内宽1200mm，板厚20～48mm。
下弦杆内高1400mm，宽1200mm，板厚20～56mm。
下弦杆顶板向桁内侧加宽700mm与整体桥面板焊接。
腹杆主要采用H型截面。
H型杆件宽1200mm，高720和760mm，板厚20～48mm。
根据不同的受力区段选用不同的杆件截面，在辅助墩附近的压重区梁段，腹杆采用箱型截面杆件。
用ANSYS进行桥梁结构分析..
⽤ANSYS进⾏桥梁结构分析..⽤ANSYS进⾏桥梁结构分析宝来华龙海引⾔：我院现在进⾏桥梁结构分析主要⽤桥梁博⼠和BSACS，这两种软件均以平⾯杆系为计算核，多⽤来解决平⾯问题。
近来偶然接触到ANSYS，发现其结构分析功能强⼤，现将⼀些研究⼼得写出来，并⽤⼀个很好的学习例⼦（空间钢管拱斜拉桥）作为引⽟之砖，和同事们共同研究讨论，共同提⾼我院的桥梁结构分析⽔平⽽努⼒。
【摘要】本⽂从有限元的⼀些基本概念出发，重点介绍了有限元软件ANSYS平台的特点、使⽤⽅法和利⽤APDL语⾔快速进⾏桥梁的结构分析，最后通过⼯程实例来更近⼀步的介绍ANSYS进⾏结构分析的⼀般⽅法，同时进⾏归纳总结了各种单元类型的适⽤围和桥梁结构分析最合适的单元类型。
【关键词】ANSYS有限元APDL结构桥梁⼯程单元类型⼀、基本概念有限元分析(FEA)是利⽤数学近似的⽅法对真实物理系统（⼏何和载荷⼯况）进⾏模拟。
还利⽤简单⽽⼜相互作⽤的元素，即单元，就可以⽤有限数量的未知量去逼近⽆限未知量的真实系统。
有限元模型是真实系统理想化的数学抽象。
真实系统有限元模型⾃由度(DOFs)⽤于描述⼀个物理场的响应特性。
节点和单元1、每个单元的特性是通过⼀些线性⽅程式来描述的。
2、作为⼀个整体，单元形成了整体结构的数学模型。
3、信息是通过单元之间的公共节点传递的。
4、节点⾃由度是随连接该节点单元类型变化的。
单元形函数1、FEA 仅仅求解节点处的DOF 值。
2、单元形函数是⼀种数学函数，规定了从节点DOF 值到单元所有点处DOF 值的计算⽅法。
3、因此，单元形函数提供出⼀种描述单元部结果的“形状”。
4、单元形函数描述的是给定单元的⼀种假定的特性。
5、单元形函数与真实⼯作特性吻合好坏程度直接影响求解精度。
6、DOF 值可以精确或不太精确地等于在节点处的真实解，但单元的平均值与实际情况吻合得很好。
7、这些平均意义上的典型解是从单元DOFs 推导出来的（如，结构应⼒，热梯度）。
ANSYS经典应用实例
ANSYS经典应用实例首先，我们来看一个经典的结构分析问题：桥梁的静力学分析。
假设我们需要对一座跨度较大的桥梁进行设计和分析。
首先，我们需要建立桥梁的几何模型，并定义桥梁的材料特性和荷载情况。
然后，使用ANSYS软件进行分析。
在ANSYS中，我们可以使用不同的单元类型来建立桥梁的有限元模型。
常见的单元类型有梁单元、板单元和壳单元。
对于桥梁结构来说，我们通常使用梁单元来建模。
首先，我们需要定义桥梁的截面几何形状和材料特性。
ANSYS提供了丰富的材料库，可以选择合适的材料进行模拟。
然后，我们需要划分梁单元的网格，可以使用ANSYS自带的网格划分工具或者手动划分。
在建立了桥梁的有限元模型之后，我们可以给桥梁施加荷载，进行静力学分析。
荷载可以分为静载荷和动载荷。
静载荷包括自重和外部施加的荷载，如车辆荷载、行人荷载等。
动载荷包括地震荷载和风荷载等。
在ANSYS中，我们可以通过定义节点荷载或者面荷载来施加荷载。
同时，我们也可以选择不同的荷载组合进行分析。
完成荷载施加之后，我们可以进行结构的静力学分析。
静力学分析主要是计算结构的位移、应力和应变等关键参数。
ANSYS提供了多种分析方法，如静态分析、模态分析、频率响应分析等。
对于桥梁结构来说，静态分析是最常见的分析方法。
在静态分析中，我们可以得到结构的位移、应力和应变分布，并对其进行验证和优化。
除了静力学分析，ANSYS还可以用于疲劳分析、稳定性分析、动力学分析等。
疲劳分析是用于评估结构在重复加载下的损伤程度和寿命，稳定性分析是用于评估结构的抗侧移性能，动力学分析是用于研究结构在振动荷载下的响应。
这些分析方法可以帮助工程师更好地设计和优化结构。
总结起来，ANSYS在结构分析中的经典应用实例包括桥梁的静力学分析、疲劳分析、稳定性分析和动力学分析等。
通过使用ANSYS软件，工程师可以更加深入地了解结构的性能，并进行有效的设计和优化。
ansys结构仿真案例
ansys结构仿真案例ANSYS是一款常用的结构仿真软件，可以对各种结构进行静力学、动力学、热力学等仿真分析。
下面列举10个以ANSYS结构仿真为题的案例，以展示其在不同领域的应用。
1. 桥梁结构分析：使用ANSYS对桥梁结构进行有限元分析，评估其受力性能和安全性，为工程设计提供依据。
可以对桥梁主要构件进行应力、变形、疲劳寿命等分析。
2. 建筑结构分析：通过ANSYS对建筑结构进行静力学分析，确定结构的承载能力和稳定性。
例如，可以分析高层建筑的抗震性能，优化结构设计，提高抗震安全性。
3. 飞机机翼结构分析：使用ANSYS对飞机机翼进行有限元分析，评估其受力性能和结构强度。
可以分析机翼的振动模态、应力分布等，优化结构设计，提高飞行安全性。
4. 汽车车身结构分析：通过ANSYS对汽车车身进行有限元分析，评估其受力性能和刚度。
可以分析车身的应力分布、变形情况，优化结构设计，提高车辆性能和安全性。
5. 器械设备结构分析：使用ANSYS对器械设备进行有限元分析，评估其受力性能和可靠性。
可以分析设备的应力分布、振动模态等，优化结构设计，提高设备性能和使用寿命。
6. 钢结构建筑分析：通过ANSYS对钢结构建筑进行有限元分析，评估其受力性能和稳定性。
可以分析结构的应力、变形、破坏模式等，优化结构设计，提高建筑的安全性和经济性。
7. 水力发电机组分析：使用ANSYS对水力发电机组进行有限元分析，评估其受力性能和效率。
可以分析机组的应力、变形、振动等，优化结构设计，提高发电机组的性能和可靠性。
8. 船舶结构分析：通过ANSYS对船舶结构进行有限元分析，评估其受力性能和强度。
可以分析船体的应力分布、变形情况，优化结构设计，提高船舶的航行性能和安全性。
9. 油井套管结构分析：使用ANSYS对油井套管进行有限元分析，评估其受力性能和耐久性。
可以分析套管的应力、变形、破坏模式等，优化结构设计，提高油井的开采效率和安全性。
10. 桩基础结构分析：通过ANSYS对桩基础结构进行有限元分析，评估其受力性能和稳定性。
《有限元教程》20例ANSYS经典实例
《有限元教程》20例ANSYS经典实例有限元方法在工程领域中有着广泛的应用，能够对各种结构进行高效精确的分析和设计。
其中，ANSYS作为一种强大的有限元分析软件，被广泛应用于各个工程领域。
下面将介绍《有限元教程》中的20个ANSYS经典实例。
1.悬臂梁的静力分析：通过加载和边界条件，研究悬臂梁的变形和应力分布。
2.弯曲梁的非线性分析：通过加载和边界条件，研究受弯曲梁的非线性变形和破坏。
3.柱体的压缩分析：研究柱体在压缩载荷作用下的变形和应力分布。
4.钢筋混凝土梁的受弯分析：通过添加混凝土和钢筋材料属性，研究梁的受弯变形和应力分布。
5.圆盘的热传导分析：根据热传导方程，研究圆盘内部的温度分布。
6.输电线杆的静力分析：研究输电线杆在风载荷和重力作用下的变形和应力分布。
7.轮胎的动力学分析：通过加载和边界条件，研究轮胎在不同路面条件下的变形和应力分布。
8.支架的模态分析：通过模态分析，研究支架的固有频率和振型。
9.汽车车身的碰撞分析：通过加载和边界条件，研究汽车车身在碰撞中的变形和应力分布。
10.飞机翼的气动分析：根据飞机翼的气动特性，研究翼面上的气压分布和升力。
11.汽车车身的优化设计：通过参数化建模和优化算法，寻找最佳的车身结构设计。
12.轮毂的疲劳分析：根据材料疲劳寿命曲线，研究轮毂在不同载荷下的寿命。
13.薄膜材料的热应力分析：根据热应力理论，研究薄膜材料在不同温度下的应变和应力。
14.壳体结构的模态分析：通过模态分析，研究壳体结构的固有频率和振型。
15.地基基础的承载力分析：通过加载和边界条件，研究地基基础的变形和应力分布。
16.水坝的稳定性分析：根据水力和结构力学，研究水坝的稳定性和安全性。
17.风机叶片的动态分析：通过加载和边界条件，研究风机叶片在不同风速下的变形和应力分布。
18.圆筒容器的蠕变分析：根据蠕变理论，研究圆筒容器在持续加载下的变形和应力。
19.桥梁结构的振动分析：通过模态分析，研究桥梁结构的固有频率和振型。
ansys对斜拉桥的分析实例
用Ansys分析斜拉桥的变形、应力分布与优化问题背景: 第三届结构设计大赛, 题目为: 承受运动载荷的不对称双跨桥梁结构模型设计。
参赛作品为一个斜拉桥比赛所用材料: 桐木若干, 白乳胶一瓶。
比赛要求：保证小车通过的同时, 桥应力求重量轻, 轻者可进入决赛。
参赛实验台示意图比赛计算参数:木杆的抗拉强度表设计方案数据: 根据所给材料, 经过计算我们预计需要使用: 主梁: 4根6*6.4*6, 55*1截取18mm宽, 55*2截取15mm宽；拉塔: 2根6*6, 3*4作桁架；梁的固定用1根3*4；桥墩: 2根3*4, 55*1的木片作桁架结构。
下脚料把主梁两端各加长20mm, 并把端面做成梯形以使桥梁稳定。
桥梁简支模型:其中(5)、(7)、(8)为拉索, (6)为拉塔, (1)、(2)、(3)、(4)为主梁, 1.2.5为三个支座, 塔高为330mm, 2.3的距离为250mm, 3.4的距离为200mm。
当小车经过2.5之间时, 梁最容易发生破坏。
加载条件：预赛——空车(重9.88kg)行驶, 桥面板由长度为30mm的若干铝板, 用柔绳串接而成, 重量为2.8kg。
Ansys分析目的：使用ansys分析软件对桥的应力分布进行分析, 对结构进行改进与优化。
Ansys建模数据:步骤：定义单元类型: 桐木材料选取单元类型: Beam 188 拉索材料选取单元类型为Link 10。
定义单元实常数: Link 10单元的实常数AREA定义为3.14*2.25/4。
其中Beam 188不需要定义实常数。
定义材料属性: 材料属性如图。
定义梁截面类型: 主梁: 8*8, 侧梁:5*5, 桁架: 3*3（全部为矩形）, 拉索: R=1.5（圆形）。
建模: 建立节点模型, 利用建模工具建立节点, 再用lines—straight lines连接节点形成线模型。
划分网格：利用Meshing—Mesh attributes—picked lines, 根据不同单元属性, 不同材料属性, 不同截面属性选择线, 划分网格。
《2024年基于ANSYS软件的接触问题分析及在工程中的应用》范文
《基于ANSYS软件的接触问题分析及在工程中的应用》篇一一、引言随着现代工程技术的快速发展，接触问题在各种工程领域中扮演着越来越重要的角色。
ANSYS软件作为一款多功能有限元分析软件，被广泛应用于各种复杂问题的分析，其中包括接触问题。
本文旨在介绍基于ANSYS软件的接触问题分析方法，并探讨其在工程中的应用。
二、ANSYS软件中的接触问题分析1. 接触问题分析基础ANSYS软件中的接触问题主要涉及两个或多个物体在相互接触时产生的相互作用力。
这些相互作用力包括压力、摩擦力等，这些力的分布和大小对结构的行为有着重要影响。
为了准确分析这些相互作用力，需要建立合适的接触模型和接触条件。
2. 接触模型的建立ANSYS软件提供了多种接触模型，包括绑定接触、摩擦接触等。
针对不同的工程问题，需要根据实际情况选择合适的接触模型。
例如，对于机械部件的连接问题，可能需要使用绑定接触模型；对于有摩擦力的滑动问题，可能需要使用摩擦接触模型。
3. 接触条件的设定在建立接触模型后，需要设定相应的接触条件。
这些条件包括接触面、目标面、摩擦系数等。
正确的设定这些条件对于准确分析接触问题至关重要。
三、ANSYS软件在工程中的应用1. 机械工程领域的应用在机械工程领域，ANSYS软件被广泛应用于各种机械部件的接触问题分析。
例如，齿轮的传动过程中，齿面的接触力分析对于提高传动效率具有重要意义。
通过ANSYS软件的分析，可以准确计算齿面间的接触力、应力分布等关键参数，为优化齿轮设计提供依据。
2. 土木工程领域的应用在土木工程领域，ANSYS软件被用于分析建筑结构、桥梁等结构的受力性能。
例如，在桥梁施工中，桥梁主梁与桥墩之间的连接需要考虑到摩擦和压力等作用。
通过ANSYS软件的分析，可以预测连接处的应力分布和变形情况，为施工提供指导。
3. 汽车工程领域的应用在汽车工程领域，ANSYS软件被广泛应用于汽车零部件的接触问题分析。
例如，汽车轮胎与地面的摩擦力对于汽车的行驶性能和安全性至关重要。
ansys工程实例例子
ansys工程实例例子
以下是一些ANSYS工程实例的例子：
1. 结构分析：可以使用ANSYS进行建筑物、桥梁、船舶等结构的应力、应变、位移、变形等分析。
例如，可以使用ANSYS来分析建筑物的抗震性能，预测不同地震条件下的结构响应。
2. 流体分析：ANSYS可以用于模拟气体或液体流动的过程，预测气体或液体在管道、泵、风扇等设备中的流速、压力、温度等参数。
例如，可以使用ANSYS来分析飞机机翼上的气流，优化机翼的设计。
3. 电气分析：ANSYS可以用于模拟电路中的电流、电压、功率等参数，预测电路的性能和稳定性。
例如，可以使用ANSYS来分析电机的电磁场分布，研究电磁场对电机性能的影响。
4. 热传导分析：ANSYS可以用于模拟固体或流体中的热传导过程，预测温度分布、热流量、热应变等参数。
例如，可以使用ANSYS来分析汽车发动机的冷却系统，优化散热效果。
5. 结构动力学分析：ANSYS可以用于模拟结构在动态载荷下的响应，预测结构的振动频率、共振现象等。
例如，可以使用ANSYS来分析桥梁的自然频率，评估其对风力或车辆荷载的响应。
以上只是ANSYS工程实例的一小部分，ANSYS在各个工程领域都有应用。
具体的实例和方法可以根据具体的工程问题来选择和设计。
ANSYS实例分析75道(含结果)
【ANSYS 算例】3.4.2(1) 基于图形界面的桁架桥梁结构分析(step by step)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"Old North Park Bridge" (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P 1 ，P 2和P 3 ，其中P 1= P 3=5000 N, P 2=10000N ，见图3-23。
图3-22位于密执安的"Old North Park Bridge" (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m 4 横截面积m 2顶梁及侧梁(Beam1) 643.8310m -⨯322.1910m -⨯ 桥身弦梁(Beam2) 61.8710-⨯31.18510-⨯ 底梁(Beam3)68.4710-⨯ 33.03110-⨯解答 以下为基于ANSYS 图形界面(Graphic User Interface , GUI)的菜单操作流程。
(1) 进入ANSYS （设定工作目录和工作文件）程序 → ANSYS → ANSYS Interactive → Working directory （设置工作目录）→ Initial jobname （设置工作文件名）:TrussBridge → Run → OK(2) 设置计算类型ANSYS Main Menu ：Preferences … → Structural → OK(3) 定义单元类型ANSYS Main Menu：Preprocessor → Element Type → Add/Edit/Delete... → Add…→ Beam: 2d elastic 3 → OK（返回到Element Types窗口）→ Close(4) 定义实常数以确定梁单元的截面参数ANSYS Main Menu: Preprocessor → Real Constants…→ Add/Edit/Delete → Add…→ select Type 1 Beam 3 → OK → input Real Constants Set No. : 1 , AREA: 2.19E-3，Izz: 3.83e-6(1号实常数用于顶梁和侧梁) → Apply → input Real Constants Set No. : 2 , AREA: 1.185E-3，Izz: 1.87E-6 (2号实常数用于弦杆) → Apply → input Real Constants Set No. : 3, AREA: 3.031E-3，Izz: 8.47E-6 (3号实常数用于底梁) → OK (back to Real Constants window) →Close(the Real Constants window) (5) 定义材料参数ANSYS Main Menu: Preprocessor → Material Props → Material Models → Structural → Linear → Elastic → Isotropic → input EX: 2.1e11, PRXY: 0.3(定义泊松比及弹性模量) → OK → Density (定义材料密度) →input DENS: 7800, → OK → Close（关闭材料定义窗口）(6) 构造桁架桥模型生成桥体几何模型ANSYS Main Menu：Preprocessor → Modeling → Create → Keypoints → In Active CS → NPT Keypoint number：1，X，Y，Z Location in active CS：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 →Straight Line →依次分别连接特征点→ OK网格划分ANSYS Main Menu: Preprocessor → Meshing → Mesh Attributes → Picked Lines →选择桥顶梁及侧梁→ OK → select REAL: 1, TYPE: 1 → Apply →选择桥体弦杆→ OK → select REAL: 2, TYPE: 1 → Apply →选择桥底梁→ OK → select REAL: 3, TYPE:1 → OK →ANSYS Main Menu：Preprocessor → Meshing → MeshTool →位于Size Controls下的Lines：Set → Element Size on Picked → Pick all → Apply → NDIV：1 → OK → Mesh → Lines → Pick all → OK (划分网格) (7) 模型加约束ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply → Structural→ Displacement → On Nodes →选取桥身左端节点→ OK → select Lab2: All DOF(施加全部约束)→ Apply →选取桥身右端节点→ OK → select Lab2: UY(施加Y方向约束)→ OK(8) 施加载荷ANSYS Main Menu: Solution → Define Loads → Apply → Structural → Force/Moment → On Keypoints →选取底梁上卡车两侧关键点（X坐标为12及20）→ OK → select Lab: FY，Value: -5000 → Apply →选取底梁上卡车中部关键点（X坐标为16）→ OK → select Lab: FY，Value: -10000 → OK →ANSYS Utility Menu：→ Select → Everything(9) 计算分析ANSYS Main Menu：Solution → Solve → Current LS → OK(10) 结果显示ANSYS Main Menu：General Postproc → Plot Results → Deformed shape → Def shape only →OK（返回到Plot Results）→ Contour Plot → Nodal Solu → DOF Solution, Y-Component of 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ANSYS Main Menu →General Postproc →Element Table → Define Table →Add →Lab: [bar_I], By sequence num: [SMISC,1] → OK → Close定义线性单元J节点的轴力ANSYS Main Menu →General Postproc →Element Table → Define Table →Add →Lab: [bar_J], By sequence num: [SMISC,1] → OK → Close画出线性单元的受力图(见图3-24(b))ANSYS Main Menu → General Postproc → Plot Results → Contour Plot → Line Elem Res →LabI: [ bar_I], LabJ: [ bar_J], Fact: [1] → OK(11) 退出系统ANSYS Utility Menu：File → Exit → Save Everything → OK(a)桥梁中部最大挠度值为0.003 374m (b)桥梁中部轴力最大值为25 380N图3.24 桁架桥挠度UY以及单元轴力计算结果【ANSYS算例】3.4.2(2) 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,7,24,0,, $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】3.2.5(3) 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。
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本章介绍桥梁结构的模拟分析。
桥梁是一种重要的工程结构，精确分析桥梁结构在各种受力方式下的响应有较大的工程价值。
模拟不同类型的桥梁需要不同的建模方法，分析内容包括静力分析、动荷载响应分析、施工过程分析等等。
在本章中着重介绍桁架桥、刚架桥和斜拉桥三种类型桥梁。
内容 提要 第6章 ANSYS 在桥梁工程应用实例分析本章重点结构分析具体步骤结构静力分析 桁架结构建模方法 结构模态分析本章典型效果图6.1 引言ANSYS通用有限元软件在土木工程应用分析中可发挥巨大的作用。
我们用它来分析桥梁工程结构，可以很好的模拟各种类型桥梁的受力、施工工况、动荷载的耦合等。
ANSYS程序有丰富的单元库和材料库，几乎可以仿真模拟出任何形式的桥梁。
静力分析中，可以较精确的反应出结构的变形、应力分布、内力情况等；动力分析中，也可精确的表达结构的自振频率、振型、荷载耦合、时程响应等特性。
利用有限元软件对桥梁结构进行全桥模拟分析，可以得出较准确的分析结果。
本章介绍桥梁结构的模拟分析。
作为一种重要的工程结构，桥梁的精确分析具有较大的工程价值。
桥梁的种类繁多，如梁桥、拱桥、钢构桥、悬索桥、斜拉桥等等，不同类型的桥梁可以采用不同的建模方法。
桥梁的分析内容又包括静力分析、施工过程模拟、动荷载响应分析等。
可以看出桥梁的整体分析过程比较复杂。
总体上来说，主要的模拟分析过程如下：（1）根据计算数据，选择合适的单元和材料，建立准确的桥梁有限元模型。
（2）施加静力或者动力荷载，选择适当的边界条件。
（3）根据分析问题的不同，选择合适的求解器进行求解。
（4）在后处理器中观察计算结果。
（5）如有需要，调整模型或者荷载条件，重新分析计算。
桥梁的种类和分析内容众多，不同类型桥梁的的分析过程有所不同，分析侧重点也不一样。
在这里仅仅给出大致的分析过程，具体内容还要看具体实例的情况。
6.2 典型桥梁分析模拟过程6.2.1 创建物理环境建立桥梁模型之前必须对工作环境进行一系列的设置。
进入ANSYS前处理器，按照以下6个步骤来建立物理环境：1、设置GUT菜单过滤2、定义分析标题（／TITLE）3、说明单元类型及其选项（KEYOPT选项）4、设置实常数和单位制5、定义材料属性第6章桥梁工程分析 11．设置GUI菜单过滤如果你希望通过GUI路径来运行ANSYS，当ANSYS被激活后第一件要做的事情就是选择菜单路径：Main Menu>Preferences，执行上述命令后，弹出一个如图6-1所示的对话框出现后，选择Structural。
这样ANSYS会根据你所选择的参数来对GUI图形界面进行过滤，选择Structural以便在进行结构分析时过滤掉一些不必要的菜单及相应图形界面。
图6-1 GUI图形界面过滤2．定义分析标题在进行分析前，可以给你所要进行的分析起一个能够代表所分析内容的标题，比如“truss bridge”，以便能够从标题上与其他模型区别。
用下面的GUI方法定义分析标题。
命令：／TITLEGUI：Utility Menu>File>Change Title图6-2 GUI定义标题3．定义单元类型及其选项（KEYOPT选项）与ANSYS的其他分析一样，结构分析也要进行相应的单元选择。
ANSYS软件提供了100种以上的单元类型，可以用来模拟工程中的各种结构和材料，各种不同的单元组合在一起，成为具体的物理问题的抽象模型。
在桥梁结构模拟分析中，最常用的单元是梁单元，例如，梁单元可模拟不同截面的钢梁、混泥土梁等；壳单元和杆单元也很常用，壳单元可以模拟桥面板箱梁等薄壁结构，杆单元可以模拟预应力钢筋和桁架等。
定义好不同的单元及其选项（KEYOPTS）第6章ANSYS桥梁工程应用实例分析后，就可以建立有限元模型。
可以采用线性或者非线性的结构单元。
表6-1 桥梁分析常见单元单元维数形状和自由度特性LINK8 3-D 线形，2节点，3自由度刚性杆，可承受拉力和压力，用来定义桁架等。
可定义其截面积和初始应变。
和初始应变。
LINK10 3-D 线形，2节点，3自由度只能承受拉力的柔性杆，用来模拟索单元。
可定义其截面积和初始应变。
BEAM3 2-D 线形，2节点，3自由度二维弹性梁，可定义其截面积、惯性矩、初始应变、截面高度等。
BEAM4 3-D 线形，2节点，6自由度三维弹性梁，可定义其截面积、截面形状、三向惯性矩、初始应变、截面高宽等。
BEAM44 3-D 变截面不对称，2节点，6自由度三维弹性梁，可定义多个截面的截面积、截面形状、三向惯性矩、初始应变、截面高宽等。
SHELL63 3-D 四边形或三角形，4节点，6自由度三维弹性壳，可定义其节点处厚度、刚度、初始弯曲曲率等。
设置单元以及其关键选项的方式如下：命令：ETKEYOPTGUI：Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete图6-3(a) GUI添加单元类型第6章桥梁工程分析 1图6-3(b) GUI选择单元类型4．设置实常数和单位制单元实常数和单元类型密切相关，用R族命令（如R，RMODIF等）或其相应GUI菜单路径来说明。
例如在结构分析中，你可以用实常数定义梁单元的横截面积、惯性矩以及高度等。
当定义实常数时，要遵守如下二个规则：1）必须按次序输入实常数。
2）对于多单元类型模型，每种单元采用独立的实常数组（即不同的REAL参考号）。
但是，一个单元类型也可同时注明几个实常数组。
命令：RGUI：Main Menu> Preprocessor> Real Constants> Add/Edit/Delete图6-4(a) GUI定义实常数第6章ANSYS桥梁工程应用实例分析图6-4(b) GUI定义实常数在结构分析中，系统没有设置单位制，我们可以根据自己的需要选用各种单位制。
在本章的实例中，所有算例都采用国际单位制，即m、N、kg、s、Pa、Hz等。
5．创建截面在桥梁结构分析中，采用梁单元一般都需要定义梁单元的截面。
在ANSYS中，既可以建立一般的截面（即标准的几何形状和单一的材料），也可以建立自定义截面（即截面形状任意也可以是多种材料）。
命令：SECTYPESECDATASECOFFSETGUI：Main Menu> Preprocessor> Sections> Beam> Common Sections。
也可以通过用户定义网格建立自定义截面，此时必须建立用户网个文件。
首先要建立一个2D实体模型，然后保存命令：SECWRITEGUI：Main Menu> Preprocessor> Sections> Beam> Write Sec Mesh。
6．定义材料属性桥梁几何模型中可以有一种或多种材料：包括各种性质的钢、混凝土、地基土和刚臂等等。
每种材料区都要输入相应的材料特性。
ANSYS程序材料库中有一些已定义好材料特性的材料，可以直接使用它们，也可以修改成需要的形式再使用。
在桥梁工程分析中，使用的材料比较简单，基于线形分析得的桥梁结构，基本选择线弹性材料（Linear线性、Isotropic各向同性）。
定义材料属性方式如下：第6章桥梁工程分析 1命令：MPGUI：Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models> Structural> Linear> Isotropic，如图6-5(a)。
在材料属性中，我们需要输入的数据有：弹性模量(EX)、泊松比(PRXY)、密度(Density)、材料阻尼(Damping)等等。
对于非线性材料，可以选择Nonlinear，如图6-5(b)：注：1）必须按照形式定义刚度（如弹性模量EX，超弹性系数等）。
2）对于惯性荷载（重力），必须定义质量计算所需的数据，如密度DENS。
3）对于温度荷载，必须定义热膨胀系数ALPX。
图6-5(a) GUI设置材料属性选项图6-5(b) GUI设置材料属性选项6.2.2 建模、指定特性、分网在ANSYS结构分析中，有两种建立有限元原模型的方式。
第一种方法为直接建立节点单元，形成有限元模型，可自己控制每一个单元，不需要程序划分单元，这种方法可以用来建立结构比较简单形式单一的桥梁结构；第二种方法是先建立几何体模型，然后再利用软件将几何模型划分单元而形成有限元模型，这种方法适用于结构复杂的桥梁。
（１）第一种方法：命令：NGUI：Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>Nodes命令：EGUI：Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>Elements（２）第二种方法：命令：KGUI：Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>Keypoints命令：LGUI：Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>lines命令：AGUI：Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>Areas命令：VGUI：Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>V olumes几何模型操作：GUI：Main Menu> Preprocessor> Modeling>OperateExtrude：拉伸Extend Line：延长线Booleans：布尔操作Intersect：相交截取交集Add：相加Subtract：相减Divide：分割Glue：粘贴Overlap：搭接Partition：分成多个小区域Scale：梯度合理的利用以上操作，可以建立出非常精确的结构体几何模型。
然后就可以对几何模型进第6章桥梁工程分析 1行网格划分，形成有限元模型。
划分单元具体操作如下：命令：LSEL（选择要划分的线单元）TYPE（选择单元类型）MAT（选择材料属性）REAL（选择实常数）ESYS（单元坐标系）MSHAPE（选择单元形状）MSHKEY（选择单元划分方式）LMESH（开始划分线单元）GUI：Main Menu> Preprocessor> Meshing> MeshTool在划分单元之前，首先要对单元大小形状等进行适当的控制，否则可能出现意想不到的划分结果。