衍架的结构静力分析
桁架受力分析
3.4 静定平面桁架教学要求掌握静定平面桁架结构的受力特点和结构特点，熟练掌握桁架结构的内力计算方法——结点法、截面法、联合法3.4.1 桁架的特点和组成3.4.1.1 静定平面桁架桁架结构是指若干直杆在两端铰接组成的静定结构。
这种结构形式在桥梁和房屋建筑中应用较为广泛，如南京长江大桥、钢木屋架等。
实际的桁架结构形式和各杆件之间的联结以及所用的材料是多种多样的，实际受力情况复杂，要对它们进行精确的分析是困难的。
但根据对桁架的实际工作情况和对桁架进行结构实验的结果表明，由于大多数的常用桁架是由比较细长的杆件所组成，而且承受的荷载大多数都是通过其它杆件传到结点上，这就使得桁架结点的刚性对杆件内力的影响可以大大的减小，接近于铰的作用，结构中所有的杆件在荷载作用下，主要承受轴向力，而弯矩和剪力很小，可以忽略不计。
因此，为了简化计算，在取桁架的计算简图时，作如下三个方面的假定：（1）桁架的结点都是光滑的铰结点。
（2）各杆的轴线都是直线并通过铰的中心。
（3）荷载和支座反力都作用在铰结点上。
通常把符合上述假定条件的桁架称为理想桁架。
3.4.1.2 桁架的受力特点桁架的杆件只在两端受力。
因此，桁架中的所有杆件均为二力杆。
在杆的截面上只有轴力。
3.4.1.3 桁架的分类（1）简单桁架：由基础或一个基本铰接三角形开始，逐次增加二元体所组成的几何不变体。
（图3-14a）（2）联合桁架：由几个简单桁架联合组成的几何不变的铰接体系。
（图3-14b）（3）复杂桁架：不属于前两类的桁架。
（图3-14c）3.4.2 桁架内力计算的方法桁架结构的内力计算方法主要为：结点法、截面法、联合法结点法――适用于计算简单桁架。
截面法――适用于计算联合桁架、简单桁架中少数杆件的计算。
联合法――在解决一些复杂的桁架时，单独应用结点法或截面法往往不能够求解结构的内力，这时需要将这两种方法进行联合应用，从而进行解题。
解题的关键是从几何构造分析着手，利用结点单杆、截面单杆的特点，使问题可解。
桁架的力学特性
桁架的力学特性
1、桁架计算简图的假定
（1）各个节点都是光滑的理想铰。
（2）各个杆件轴线都是直线，且通过结点铰接的中心。
（3）荷载和支座反力都作用在结点上面，且通过铰接的的中心。
2、桁架的力学特性 Fra bibliotek理想桁架各个杆件其内力只有轴力（拉力或者压力）而无弯矩和剪力（只需要从理想桁架中任取一根杆件为隔离体），且两根杆件轴力大小相等、方向相反、具有同一作用线，称为二力杆。
3、静定平面桁架的分类
（1）简单桁架—从一个基本铰接三角形或者地基上，依次增加二元体而组成的桁架
（2）联合桁架—由几个简单桁架按照两刚片或者三刚片组成几何不变体系的规则构成的桁架
（3）复杂桁架—不是按照上述两种方式组成的其他桁架
桁架结构系统静强度与疲劳的耦合可靠性分析
第27卷第1期 V ol.27 No.1 工 程 力 学 2010年 1 月 Jan. 2010 ENGINEERING MECHANICS23———————————————收稿日期：2008-08-23；修改日期：2008-11-07基金项目：航空基金项目(2007ZA54001)；辽宁省教育厅项目(2008539)作者简介：*赵维涛(1977―)，男，沈阳人，副教授，博士，从事结构可靠性研究(E-mail: zhwt201@)； 张大千(1965―)，男，沈阳人，副教授，博士，从事结构强度研究(E-mail: zhangdaqian65@)； 张 旭(1983―)，男，吉林人，硕士，从事结构可靠性研究(E-mail: zxemail0426@).文章编号：1000-4750(2010)01-0023-05桁架结构系统静强度与疲劳的耦合可靠性分析*赵维涛，张大千，张 旭(沈阳航空工业学院航空宇航工程学院，辽宁，沈阳 110136)摘 要：根据结构可靠性分析理论和疲劳载荷对结构造成的损伤，建立了元件静强度和疲劳耦合可靠性分析的失效判别准则，给出了元件静强度失效时所对应的当量寿命，分析了元件静强度失效和疲劳失效之间的相互影响，进而讨论了结构系统静强度和疲劳的耦合可靠性分析方法。
算例表明：在不同的使用年限内，静强度失效和疲劳失效对结构系统失效的贡献是不同的；在结构系统主要失效路径中既有元件静强度失效又有元件疲劳失效；若只考虑单一因素(或静强度、或疲劳)下的可靠性分析，可能会导致结构不安全。
关键词：工程力学；结构可靠性；静强度失效；疲劳失效；耦合分析 中图分类号：TU311.2 文献标识码：AA COUPLED METHOD OF STATIC STRENGTH AND FATIGUERELIABILITY ANALYSIS OF TRUSS SYSTEM*ZHAO Wei-tao , ZHANG Da-qian , ZHANG Xu(College of Aeronautical and Astronautical Engineering, Shenyang Institute of Aeronautical Engineering, Shenyang, Liaoning 110136, China)Abstract: Based on the theory of the structural reliability analysis and the structural cumulative damage by fatigue loads, the coupled reliability failure rule of the element considered static strength and fatigue is proposed, and the corresponding life time of the element for static strength failure is given. The mutual influence of static strength failure and fatigue failure are analyzed, and the coupled method for the reliability analysis of static strength and fatigue of a structural system is discussed. A numerical example is considered, the results show that the contribution of static strength failure and fatigue failure to the structural-system failure is different at different useful lives. The failure forms of elements in the significant failure paths have static strength failure and fatigue failure. It seems that a structure will be insecurity when a single factor is only considered, such as static strength or fatigue separately.Key words: engineering mechanics; structural reliability; static strength failure; fatigue failure; coupled analysis 目前，结构系统静强度可靠性分析与结构系统疲劳可靠性分析大多是分别考虑的[1―4]，然而对于许多工程结构来说非常有可能出现两种失效模式混合的情况。
如何对桁架结构进行稳定性分析
乌迪积分15帖子20#12005-3-17 09:31请教各位大侠，在sap里面如何对桁架结构进行稳定性分析，具体如何操作啊？yxs_li积分121帖子97#22005-3-28 22:17个人以为这是个很好的话题，不知为什么没有人感兴趣。
我也是个SAP初学者，谈一些粗浅的看法，不当之处望各位高手指教。
SAP2000并不能真正解决象类似桁架结构的整体稳定问题。
对于局部构件的稳定问题则有点类似PKPM，套规范公式求应力比解决，而不是在有限元的层次上解决。
SAP2000虽有BUCKLING分析，但仍不能解决整体稳定问题。
BUCKLING分析最多只能得到一个整体稳定的理论上限值（相当于分岔屈曲中的欧拉值），而不能考虑包含了初始缺陷及材料塑性在内的极值稳定问题。
我现在也没搞明白SAP2000中的BUCKLING分析具体的作用在哪里。
我想是否顶多看一下前几阶模态是否正常，是否出现了局部稳定提前于整体稳定发生的情况以及看一个理论上的上限值（事实上这并没有意义）。
在这一点上可以对比一下SAP2000和ANSYAS, ANSYS中BUCKLING的分析结果是要继续为下面的非线性分析提供初始缺陷用的，而SAP2000却到此为止了。
因为初学，我不熟悉PUSH-OVER这样的分析，不知道PUSH-OVER是否可以解决整体稳定问题，估计也不行。
以上愚见，仅供参考。
ocean2000积分1207帖子941#32005-3-31 18:54这个问题主要分两类来讨论，bucking分析相当于我们理解中的第一类稳定，这在实际应用中可以作为参考。
真正的极值点失稳在sap中可以考虑的，根据沈教授写的网壳稳定分析中的一句话：结构的稳定性可以从荷载-位移全过程曲线中得到完整的概念。
那么我们也可以这么理解，只要sap能做出这条曲线那么就可以解决问题，于是就利用到了sap基于位移控制的非线性分析~！sap分析参考中是这么叙述的：当用户知道所期望的结构位移，但不知道施加多少荷载时，选择位移控制。
钢桁架结构静载试验与理论分析
63实验与研究工程结构静载试验是考虑结构或构件在静力荷载作用下的变形、内力变化，以评定其工作性能及承载能力。
1 建筑结构概况某大剧院主体部分可划分为前厅、观众厅、舞台、商业区四大部分。
其中舞台口大梁（跨度24m ）、舞台屋盖（跨度23.6m ）和观众厅屋盖（跨度34m ）为空间平面钢桁架结构，其构件采用Q345钢材[1]。
剧院屋顶钢桁架结构如图1所示。
整个建筑的抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.15g ，设计地震分组为第三组，建筑场地类别为Ⅱ类，建筑抗震设防分类为乙类[2]。
图1 钢结构桁架屋盖示意图2 现场荷载试验2.1 试验目的和内容试验设计荷载作用下的理论分析计算是评价结构工作及安全性能的重要指标[3]。
因此，试验前对该剧院钢桁架结构进行了理论计算分析和加载方案设计，之后进行现场静力荷载试验。
试验按照规范要求确定试验荷载值，记录主舞台葡萄架和葡萄架上方主要构件截面在各级静力荷载作用下的挠度、应变（应力）等数值的变化[4-6]，验算各杆件强度和稳定性以及分析最大挠度和最大应力应变。
通过检验系数的计算，研究结构的承载能力[7]，验证结构的可靠性。
此次加载试验内容有：1）对试验主舞台葡萄架、下弦檩条及吊杆进行理论分析，确定其控制截面的内力；2）根据试验主舞台葡萄架、下弦檩条及吊杆的具体情况，设计静力荷载试验方案；3）对试验主舞台葡萄架、下弦檩条及吊杆依据试验方案进行现场静力试验。
2.2 加载方案根据现场条件，本次试验采用注水法模拟重力荷载，将4个15×3m 水池搭设于葡萄架上，通过水深控制荷载大钢桁架结构静载试验与理论分析Static load test and theory analysis of steel truss structure辛钰林1 冯大哲2 徐少波2（1甘肃第七建设集团股份有限公司，甘肃 张掖 730050；2兰州理工大学土木工程学院，甘肃 兰州 730050）摘要：为检测某新建剧院钢桁架结构的承载能力并验证其投入运营后的安全性，对主舞台葡萄架及上方承受荷载较大处的钢桁架下弦檩条及吊杆进行了现场静力荷载试验及理论分析。
5M钢桁架结构静力分析实验报告
5M钢桁架结构静力分析——施晨昊建工080867一、研究目的1、以设计性、综合性的试验教学方式，激发学生参与试验的积极性，培养学生主动创新的意识、勇于探索的精神和科学实验的态度，提高学生的综合素质；2、进一步掌握结构静力试验中各种常用仪器设备的使用方法，了解其主要技术指标，熟悉结构静力试验的基本操作过程；3、掌握结构试验方案设计的基本原则，并能够在教师的指导下制定完整的结构试验方案；4、掌握结构试探数据整理与分析的基本原则，能够在教师的指导下撰写较为完整的试验研究报告。
二、试验设计2.1 试件设计采用5M空腹钢桁架试件，分别在S-1和S-2位置处设置支座支撑点，在P_1和p-2位置处设置加载点2.2加载方案按照试验指导书工况四方案进行加载，在p-1和p-2处进行加载。
首先预加载20kn。
然后进行正式加载，最大荷载75kn，分5级加载，每级15kn，观察现象并记录试验数据2.3测试方案（1）挠度“f”测试利用数据采集系统和电测位移传感器，测量5M钢桁架试件上、下弦挠度，用时在两支座上安装2个电测位移传感器测量支座刚性位移，用于挠度测试结果的修正。
（2）桁架杆件应变“ε”测试采用电阻应变测试方法测量5M钢桁架试件弦杆和腹杆应变三、主要试验结果3.1试件受力过程首先预加载20kn，看试件以及仪器设备是否完好；正式加载，最大荷载75kn，分5级加载，每级15kn；整个加载过程，钢桁架始终处于弹性受力阶段，因为应变曲线是比较理想的线性分布3.2腹杆应变第二根腹杆，应变计读数为零，可以判定为“零杆”；中间腹杆，4个应变计读书很小，经过分析，可以判定为“零杆”；第一根腹杆，荷载—应变曲线如下：3.3弦杆应变中间下弦杆各处荷载—应变曲线如下：通过分析，在平面内，满足平面桁架的假定。
四、试验结果分析4.1荷载—挠度关系节点位移=该处节点处位移读数—1/2端部位移计读数之和利用该公式可以消除支座位移对试验结果的影响下弦杆各处荷载—位移曲线如图：五、结论在整个加载过程中，钢桁架始终处于弹性阶段，荷载-应变曲线与荷载-位移曲线成比例线性分布。
钢框-桁架组合结构的静力分析
如 。 会 议 室 为 ３ ． ×１ ｌ 形 平 面 ， 用 １ ×７ ５ｍ 的 柱 以防 止 框 架 梁 的局 部 压 屈 （ 图 ２所 示 ） ７ ５ｍ ２ｒ 矩 ｒ 采 ２ｍ ．
荷载计算 ：
恒载 ：．７ｋ ／ ； ４６ Ｎ ｍ２活载 ： 屋面 ：． Ｎ ｍ２暂考虑 １２恒 上人 ２ ０ｋ ／ ； ． 载 ＋１ ４活载 ＝１ ２ ．７ ． ． ． ×４ ６ ＋１４×２ ０ ．０ｋ ｍ２ ． ＝８ ４ Ｎ／ 。 应用通用有 限元 软件 ＡＮ ＹＳ中建立模型 ， Ｓ 采用 弹性 算法 ， 分
钢 框 一 桁 架 组 合 结 构 的特 点 。
桁架与框架梁 的节 点设计 为铰接 ， 采用上 弦支撑 的形 式。上 弦支撑使得荷载通过桁架传 给框架 上翼缘 ， 要适 当增加节 点处 的 尺寸 ， 以满足强 度需 求。另外 对节 点处 的框架 梁进 行局 部加肋 ，
混 凝 土现 浇 板
抗水平力 。横 向有 １ ２根框 架柱抵 抗横 向水 平力作 用 ， 考虑 在两 端增设横 向支撑 ； 框架柱在抵抗 纵向水平力时 ， 沿弱轴受 弯 ， 对纵
向 刚度 的 贡 献不 大 ， 因此 考 虑 增 设 纵 向支 撑 。 在水平荷载作 用下 ， 撑对提 高结 构整 体刚度 有很 大贡 献 ， 支
ｈ ｌ３单元模拟板 ， ｌ 分析得到结构 的竖 向位 移。 土 地 基 条 件 下 的结 构 ， 础 造 价 会 明 显 减 少 。 由 于 轻 钢 结 构 的 结 Ｓ ｅ６ 基 构形式简单 ， 其造 价主要取决于用 钢量 的大小。 当跨 度较大 的时 ２ 构 造处 理 候， 钢框架结构 中 的框 架梁 的截 面会 较大 ， 框一 桁架 组合 结 构 ２ １ 节 点构造 钢 ． 是 基于对钢框架 的研究与分析 ， 将钢框架 中的次梁简化 为空腹 桁 整体结构是通过 节 点将各 个独 立的构 件 连接成 一个有 机整 架 而得到的一种新 的轻型 钢结 构形 式。 由于用 钢量 大小直 接 与 体 的。因此 ， 结构 能否按设 计 预期 的要求 来承 受外部荷 载 ， 节点 设计方案相关 ， 本文通 过对 一个 ３ ． ７ ５ｍ×１ 的建筑 分别 采用 的受力性能至关重 要 。本 算例需 要考 虑 的是桁 架与框 架梁 的节 ２ｍ 钢框架结构与钢 框一 桁架组合结 构两种方案设 计分析 ， 初步 阐述 点处理 ， 以及钢框架柱与钢筋混凝 土基础 的节 点处理。
有限元分析实验报告
有限元分析实验报告有限元分析实验报告一、实验基本要求根据实验指导书的要求能够独立的使用ANSYS 软件操作并在计算机上运行，学会判断结果及结构的分析，学会建立机械优化设计的数学模型，合理选用优化方法，独立的解决机械优化设计的实际问题。
二、实验目的1. 加深对机械优化设计方法的理解2. 掌握几种常用的最优化设计方法3. 能够熟练使用ANSYS 软件操作，培养学生解决案例的能力4. 培养学生灵活运用优化设计方法解决机械工程中的具体实例三、实验软件及设备计算机一台、一种应用软件如ANSYS四、实验内容实验报告例题实训1——衍架的结构静力分析图2-2所示为由9个杆件组成的衍架结构，两端分别在1，4点用铰链支承，3点受到一个方向向下的力F y , 衍架的尺寸已在图中标出，单位： m。
试计算各杆件的受力。
其他已知参数如下: 弹性模量（也称扬式模量）E=206GPa；泊松比μ=0.3；作用力F y =-1000N；杆件的2横截面积A=0.125m.一、 ANSYS8.0的启动与设置图2-2 衍架结构简图1．启动。
点击：开始>所有程序> ANSYS8.0> ANSYS ，即可进入ANSYS 图形用户主界面。
图2-4 Preference 参数设置对话框2．功能设置。
电击主菜单中的“Preference ”菜单，弹出“参数设置”对话框，选中“Structural ”复选框，点击“OK ”按钮，关闭对话框，如图2-4所示。
本步骤的目的是为了仅使用该软件的结构分析功能，以简化主菜单中各级子菜单的结构。
3．系统单位设置。
由于ANSYS 软件系统默认的单位为英制，因此，在分析之前，应将其设置成国际公制单位。
在命令输入栏中键入“/UNITS，SI ”，然后回车即可。
（注：SI 表示国际公制单位）二单元类型，几何特性及材料特性定义1．定义单元类型。
2．定义几何特性。
3．定义材料特性。
三衍架分析模型的建立1．生成节点。
带式输送机钢结构桁架静力分析研究
带式输送机钢结构桁架静力分析研究【摘要】本文介绍了带式输送机钢结构桁架的设计过程，分析了其特点，并利用有限元软件对结构进行了计算分析。
还列举了工程中的项目实例。
对钢结构桁架设计具有重要的指导意义。
【关键词】桁架；结构力学；钢结构设计；静力分析0.引言带式输送机在散状物料运输中应用普遍，桁架作为带式输送机的支撑钢结构，可以跨越道路、河流、山坡、凹地等地形和路况。
为带式输送机的架设，提供了便利的条件，从而减少了地平标高对带式输送机沿线的影响。
由于系统的要求和工艺设备的改进，钢结构桁架正朝着大跨度，、轻量化方向发展。
1.计算依据及气候条件1.1计算依据钢结构设计规范（GB50017-2003）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）1.2气候条件（1）温度多年最高温度42°C，多年最低温度8.1°C。
（2）风速盛行风风速3.6kmh（最大），最大风速39ms。
（3）降水年平均降水2177毫米，最大降雨强度900mm/天，正常降雨期6月至9月。
2.桁架结构与力学模型桁架一般由上下弦杆，位于两榀的腹杆、斜支撑，上下平面横连、斜支撑以及屋盖结构、外装组成。
桁架还要为电缆桥架和辅助专业管线的铺设提供合理的空间和托架。
常用桁架跨度为12m～13m。
上下弦杆一般采用焊接H型钢，应沿着弦杆全长于腹杆中心线处设置加劲肋。
端竖杆一般采用宽翼缘焊接H型钢，并使截面强轴平行桁架跨度方向。
斜支撑采用两个热轧等边角钢组合截面十字形连接，并通过连接板与上下弦杆、横连、腹杆相连的形式。
计算载荷及工况组合。
计算载荷种类：（1）结构自重：转运站钢结构重量。
（2）部件重量：转运站上所安装的胶带机的部件重量。
（3）物料载荷。
（4）设备重量。
（5）皮带机输送带的张力。
（6）廊道作用力：转运站支撑的廊道作用力。
（7）风载。
（8）地震载荷。
（9）堵料荷载。
（10）活荷载：考虑转运站上。
大跨度悬挑混凝土框桁架结构静力弹塑性分析
大跨度悬挑混凝土框桁架结构静力弹塑性分析张璐;董云;胡松;王世宇;黄勇【摘要】以遵义市规划展览馆工程为背景,对大跨度混凝土悬挑框桁架杂交结构作详细的静力弹塑性(Push-over)分析研究.结果表明:结构整体性能点位于“小震不坏”与“大震不倒”之间,并且离“大震不倒”仍有一段距离,主体结构仍处于强度上升阶段,具有一定安全储备;观察塑性构件分布情况及出现顺序,得到结构满足“强柱弱梁”要求、耗能机制合理、变形能力良好的结论;地震作用正交方向上的桁架塑性构件主要出现在顶层外围梁的中间部位,在设计过程中应予以加强.【期刊名称】《贵州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(031)005【总页数】6页(P87-92)【关键词】大跨度;悬挑结构;框桁架杂交结构;静力弹塑性分析【作者】张璐;董云;胡松;王世宇;黄勇【作者单位】贵州大学土木工程学院,贵州贵阳550025;贵阳市建筑设计院有限公司,贵州贵阳550014;贵州大学土木工程学院,贵州贵阳550025;贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵州贵阳550014;贵州大学建筑与城市规划学院,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TU375.4随着社会经济的发展和科技进步，国内陆续出现一些结构复杂、造型奇异的建筑，如大跨度悬挑结构［1］－［3］。
大跨度悬挑结构的上部体型远大于下部体型，可节省建筑体下部空间，这一部分可以设计为景观、休闲等场所。
另外大悬挑建筑具有较强的视觉冲击力，因此得到业主及建筑师的青睐。
悬挑结构整体扭转惯性矩很大，整体的抗扭刚度较小，扭转效应很明显，但是竖向刚度明显不规则。
《建筑抗震设计规范》(GB50011 －2001)［4］(后简称《抗规》)中条3.6.2中规定:“不规则且具有明显薄弱部位可能导致重大地震破坏的建筑结构，应按本规范有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。
因而，可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法”。
钢管桁架屋盖结构的静力性能分析
隔 ８ ４ｍ 作用有 平 板 网架传 递 的竖 向集 中荷 载 及平 ．
ｗｅ ｅ ｏ ｔ ｉ ｅ ｒ ｂ ａｎ ｄ．Ｓ ｒｓ ｒ ｐ ｒｉ ｒ ｏ ａｅ ｙ ｓ ｔｉ ｇ ｈ ｎ ｅ ｕ ｐ ｒ ｎ ｉｅ ｕ ｐ ｒ ｏ ｈ ｒ ｓ ｏ ｎ ｃ ｉｎ ｈ ｅ ｔｅ ｓｐ ｏ ｅ ｔｅ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｂ ｅｔｎ ｉ ｇ ｄ ｓ ｐ ｏ ｔａ ｄ ｆ ｄ ｓ ｐ ｏ ｔｆ ｒｔ ｅ ｔ ｕ ｓ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ，ｔ ｅ ｒ — ｓ ｘ ｓ ｉ ａ ｒ ｖｄ ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｕ ｔ ｒ ｌ ｙ ｅ ｓ ｌｃｉｎ ａ ｄ ｃｏ ｓ～ｓ ｃｉ ｎ ｄ ｉｎ． ｕｔ ｃ ｎ ｐ ｏ ｉ ｅ ａｒ ￣ ｒ ｎ ｅ ｆ ｒｓｒ ｃ ｕ ａ ｐ ｅｅ ｔ ｎ ｒ ｓ ｓ ｔ ｏ ｅｔ ｅ ｇ ｏ ｓ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂａｅ ｎ ｃｎ ｉｅｉｇｓｖ ｎ ｔｐｓｏ ａ ｏ ｉａｉｎ， ｔｔ ｅｆｒ ｎ ｅｏ ｏ ｆｓｒ ｃｕ ｅｗｉ ｔｅ ｕ ｅｔｕｓ ｓｒ ｃ ： ｓ ｄｏ ｏ ｓ ｒｎ ｅ ｅ ｙ ｅ ｆｌ ｄｃｍｂｎ ｔ ｄ ｏ ｏ ｓａｉ ｐｒｏ ｍａ ｃ ｆｒｏ ｔｕｔ ｒ ｔ ｓｅｌ ｂ ｒｓ ｃ ｈ ｔ ｏ ｎ ｙ ａｉｍ ｓａ ａｙ ｅ ．Ｔｈ ｎ ｅ ｏｃ ｉｔｉｕｉｎｏ ｍｂ ｒ ，ｒａｔ ｎ ｆｒｅ ｎ ｔｕ ｔｒｌ ｎｅ ｅ ｅｏｍ ａｉｎ ｆ ｅｇ ｍｎ ｓｕ ｗａ ｎ ｌｚｄ ｏ ｅｉｎ ｒｆ ｒｅｄｓｒ ｔ ｆ ｂ ｏ ｍｅ ｅｓ ｅｃｉ ｏｃ ａ ｄｓｒｃｕ ａ ｉｔｇ ｒｄ ｆｒ ｔ ｏ ｓ ｏ
仅 取上 部钢 管桁 架 屋盖 结构 作 为研究 对象 。
根 下弦 杆组成 ， 三面均 设 置腹 杆 ， 断面 为倒 三角 其
桁架结构的静定内力分析
分
架 结
析构
桁架静力分析
人 体 中 的 桁 架 结 构
桁架静力分析
工 程
足够的强度—不发生断裂或塑性变形； 足够的刚度—不发生过大的弹性变形； 足够的稳定性—不发生因平衡形式的
要
突然转变而导致的坍塌；
求 良好的动力学特性—抗震性。
桁架静力分析
力 学 中
构建桁架的基本原则：组 成桁架的杆件只承受拉力
节点法
例 题
以节点为平衡对象，画出受力图：
FA B FA D
FC y
FB A
F BC FBD
FC B FC D
FC x
FD B FD C
FD A
指向节点者为压力；
FD y 背向节点者为拉力。
桁架静力分析 静力分析的基本方法
节点法
例 题
建立平衡方程，求解全部未知力：
FAB ＝ 1600 N (拉) , FAD＝-1385.6 N (压) , FBC＝1385.6 N (拉) , FBD＝-1800 N (压) , FCD＝-1600 N (压).
节点
杆件
节点
杆件
节点
杆件
节点
杆件
桁架静力分析 桁架分类
平面桁架
平面结构， 载荷作用在结构 平面内；
对称结构， 载荷作用在对称 面内。
桁架静， 载荷是任意的；
结构是平面的， 载荷与结构不共面。
桁架静力分析 静力分析的基本方法
节
以节点为平衡对象； 节点力的作用线已知，
点
指向可以假设； 不仅可以确定各杆受
法
力，还可以确定连接 件的受力。
桁架静力分析 静力分析的基本方法
节点法
例 题
桁架结构分析
• 桁架桥一般由主桥梁、上下水平纵向联结系、桥
门架和中间横撑架以及桥面系组成。
• 在桁架中，弦杆是组成桁架外围的杆件，包括上
弦杆和下弦杆，连接上、下弦杆的杆件叫腹杆，
按腹杆方向的不同又区分为斜杆和竖杆。弦杆与
腹杆所在的平面就叫主桁平面。
• 苏格兰福斯海湾桥是19世纪的工程奇迹。 福斯桥主跨跨径519m，铁路高出水位 47.8m，因风力过大，桥梁桁架做成向内倾 斜，塔顶宽约10m，塔底宽36.6m，全桥共 计3个桥塔，六个伸臂，各长206m，悬跨 长107m。1882管形杆件的双伸臂梁铁路 桥，设计者承认，这座桥的结构系统是从 中国的木伸臂梁（鹊巢桥）演变而来的。
桁架结构体系
一、概述
桁架结构是由直杆在端部相互连接而成 的以抗弯为主的格构式结构。
• 桁架一般由上弦杆、腹杆（竖杆和斜腹杆）组成。 • 桁架结构受力合理，计算简单，施工方便，适应性强， 对支座没有横向推力，因此在工程中得到广泛的应用。 • 在房屋建筑中，桁架常用作为屋盖承重结构，称为屋 架。目前在工业厂房结构中常见的屋架就是典型的桁 架。 • 如今，桁架结构已经有多种多样的形式，不局限于屋 架，在一些大跨度结构、高层建筑、桥梁中都有非常 广泛的应用。
桁架结构的应用
• 排架结构一般指由屋架和柱组成的结构体系，常用 于单层工业厂房，比起刚架结构，更适合于有大跨 度要求的工业建筑。
实例——苏格兰福斯海湾桥
•大跨度桥架的高度沿跨径方向变化，形成曲弦桁架； 中、小跨度采用不变的桁高，即所谓平弦桁架或直弦 桁架。
• 桁架桥指的是以桁架作为上部结构主要承重构件
桁架结构的分析【深度剖析】
内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.【基本知识】桁架结构是由若干个杆件在杆两端用铰联结而形成的结构，各铰结点为无摩擦的理想铰，各杆轴线通过铰中心，荷载和支座反力作用在结点上。
这次采用link8单元来模拟空间桁架结构，每个节点只用三个自由度（Ux，Uy，Uz），该单元可承受轴向拉压但不能承受弯矩。
【基本资料】此次分析为一吊车梁桁架，采用N型万能杆件拼组而成。
尺寸：具体尺寸如下图所示，其中单根杆件的截面面积（㎡）：N1=2330e-6, N3=1670e-6,N4=1150e-6,N4=1150e-6。
约束：在下平纵联平面内，一端支座固定，其中一个为固定，另一个横向可动；另外一端支座纵向可动，但与固定支座位于一侧的支座横向固定。
荷载：1、自重（重力加速度取9.8m/s2）；2、风荷载；工作状态横向风压强度为500Pa；3、移动荷载；吊重为600KN且在跨中16m范围内的两个对应的上弦节点上移动；材料：弹性模量E=2.1e11；密度8399.5【建模要点】1、建立空间的桁架模型可以先建立一个简单的模型，然后通过线的复制（lgen）来生成整个模型；2、给建成的模型赋属性时，选择相应的杆，可以通过这三个命令流（lsel,s,loc,x；lsel,r,tan1；lsel,r,length）来选择，方便快捷，具体的看可以查看帮助文件；3、因为第三个荷载时移动的荷载，且每种类型荷载的分项系数不同，因此需要用到荷载工况，将自重、风荷载分别与位于不同结点的移动荷载进行组合，需要采用循环的命令，详情请见命令流。
【建模过程】1、建模。
先建立前后两边的主桁架，由于这个是个有规律的，可以先建立一个简单，然后利用lgen复制得到大的模型；如下图所示；部分命令流：lgen,6,all,,,4\部分命令流：lgen,2,all,,,,,2同理，上下平纵联结系和横向联结系同样通过复制的形成，最后进行关键点的压缩和重新编号，这样的模型就建立好了，如下图所示；部分命令流：nummrg,all$numcmp,all2、赋予线材料属性。
有限元分析技术
第二章有限元分析技术2.1概述有限单元法（Finite Element Method, FEM）是一种以计算机为手段，通过离散化将研究对象变换成一个与原结构近似的数学模型，再经过一系列规范化的步骤以求解应力，应变和位移等参数的数值计算方法。
它是一种通用的近似计算方法，也是解决工程实际问题的强有力的数值计算工具之一。
目前，FEM在航空，航天，机械，汽车，铁路，船舶，交通，建筑，电子，地质矿产，水利水电，石油化工，生物医学以及科学研究领域得到了非常广泛的应用，并越来越受到业界的高度重视。
有限元分析的一般过程如图2-1所示：根据有限元分析的一般过程，在实际应用中主要有两中解决方案：编写程序和应用有限元分析软件。
对于工科类学生而言，大多以应用工程软件为主。
其优点是，学生通过使用软件，可以容易的解决一般的工程实际问题，学习时间短，效率高，但缺点是无法洞察软件所蕴涵的有限元分析理论。
限于篇幅，本章以介绍软件应用为主。
用于有限元分析的应用软件很多，如SAP 5，ADINA，ANSYS，ALGOR，ABACUS，MARK，NASTRAN ，ASKA 等。
其中，ANSYS 是由美国ANSYS 公司研制开发的大型通用有限元分析软件，是目前市场上最流行，功能最强大的有限元分析软件之一，已广泛应用于多种学科及工程领域。
它不但具有强大的前置处理，求解和后置处理功能，而且提供二次开发工具，并提供多种与CAD 直接转换的接口。
因此，本章主要介绍ANSYS8.0软件的几个基本模块的使用和具体操作。
希望通过三个实训模块的练习，使学生了解有限元分析的基本过程，并初步学会使用和操作ANSYS8.0分析软件。
2.2实训1——衍架的结构静力分析结构静力分析是ANSYS 软件中最简单，应用最广泛的一种功能，它主要用于分析结构在固定载荷（主要包括外部施加的作用力，稳态惯性力如重力和离心力，位移载荷和温度载荷等）作用下所引起的系统或部件的位移，应力，应变和力。
衍架的结构静力分析
衍架的结构静力分析（一） ANSYS8.0的启动与设置1． 启动。
点击：开始>所有程序> ANSYS8.0> ANSYS ，即可进入ANSYS 图形用户主界面。
如图2所示。
其中，几个常用的部分有应用菜单，命令输入栏，主菜单，图形显示区和显示调整工具栏，分别如图2所示。
2． 功能设置。
电击主菜单中的“Preference ”菜单，弹出“参数设置”对话框，选中“Structural ”复选框，点击“OK ”按钮，关闭对话框，如图3所示。
本步骤的目的是为了仅使用该软件的结构分析功能，以简化主菜单中各级子菜单的结构。
图1衍架结构简图图3 Preference 参数设置对话框3． 系统单位设置。
由于ANSYS 软件系统默认的单位为英制，因此，在分析之前，应将其设置成国际公制单位。
在命令输入栏中键入“/UNITS ，SI ”，然后回车即可。
（注：SI 表示国际公制单位）（二） 单元类型，几何特性及材料特性定义1．定义单元类型。
电击主菜单中的“Preference >Element Type>Add/Edit/Delete ”，图4单元类型库对话框图5单元类型对话框图6单元类型对话框 图7 实常数对话框图8 材料特性对话框弹出对话框，点击对话框中的“Add…”按钮，又弹出一对话框（图4），选中该对话框中的“Link”和“ 2D spar 1”选项，点击“OK”，关闭图4对话框，返回至上一级对话框，此时，对话框中出现刚才选中的单元类型：LINK1，如图5所示。
点击“Close”，关闭图5所示对话框。
注：LINK1属于二维平面杆单元，即我们常说的二力杆，只承受拉压，不考虑弯矩。
2．定义几何特性。
在ANSYS中主要是实常数的定义：点击主菜单中的“Preprocessor>RealContants>Add/Edit/Delete”, 弹出对话框，点击“Add…”按钮，第二（1）步定义的LINK1单元出现于该对话框中，点击“OK”，弹出下一级对话框，如图6所示。
三角形衍架受力分析
《ANSYS 工程软件分析》课程结业报告分析题目:三角形衍架受力分析1. 背景素材选自位于密执安的H 01d North Park Bridge- (1904 - 1988)o 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。
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R ,巳和 P —见图1图1桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半)2、 (1)桥长L=32m,桥高H=5.5m o 桥身由8段桁架组成,每段长(2) P|= P 3=5OOO N, P 2=10000N O(3) 顶梁及侧梁(Beaml)：惯性矩3.83x10"m 4,横截而积2.19xl0-3m 2桥身弦梁(Beam2)：惯性矩1.87x10",横截面积1.185X1O -3 底梁(Beam3)：惯性矩&47x10",横截而积3.031x10"(4) 基本参数：弹性模量E 二2. 1E11 Pa 泊松比v 二0.3 3、 3.1、设置解题类型启动ANSYSt 单击Preference,在界而对话框，选中Structural ♦来对后而的分析进行菜单及相应 的图形界面过滤，单击0K 按钮。
3.2、 添加单元类型依次单击Main Menu , Preprocessor! Element Type » Add/Edit/ De 1 ete♦弹出对话框,单击Add, 依次选择structural beam, 2D elastic3» 单击OK 。
3.3、 添加实常数依秒〔单击 Moin Menu, Preprocessor, Real Constants-**, Add/Edit/Delete ♦ Add ・・・, select Type 1Beam 3, OK,输入 input Real Constants Set No. : 1 , AREA: 2. 19E-3, Izz ： 3. 83e-6(l 号实 常数用于顶梁和侧梁)，单击 Apply ,再输入 input Real Constants Set No. : 2 , AREA: 1・ 185E-3, Izz ： 1. 87E-6 (2 号实常数用于弦杆)，单击 Apply,再输入 input Real Constants Set No. : 3, AREA: 3. 031E-3, Izz ： 8. 47E-6 (3号实常数用于底梁)，单击0K,单击Close3.4、 添加材料属性依次单击Main Menu ,Preprocessor> Material Props, Material Model 在对话框依次点击 Structural,Lingar, Elastic, Isotropic^在弹出对话框添加弹性模量2・lelL 泊松比0. 3,单击0K“ 单击Density,在惮出对话框添加材料密度7800.单击0K ,单击Close3.5、 构造桁架桥模型 3.5.1、生成桥体几何模型依次单击 Main Menu, Preprocessor* Modeling, Create> Keypoints ♦ In Active CS> 在弹出对话框中699gog6oozIcso^-RliHiwBeam!:顶梁及侧梁输入 NPT Keypoint number ：丄，X, Y» Z Location in active CS： 0> 0 o 单击 Apply,同样输入其余 15 个 特征点坐标(最左端为起始点，坐标分別为(4,0), (8, 0), (12, 0), (16,0), (20, 0), (24,0), (2&0), (32,0), (4, 5. 5), (8, 5.5), (12, 5. 5), (16. 5. 5), (20, 5. 5), (24, 5. 5), (28, 5. 5))。
APDL程序
姓名：******* 学号：******** 专业：*********一、问题描述图1所示为由9个杆件组成的衍架结构，两端分别在1，4点用铰链支承，3点受到一个方向向下的力F y ,衍架的尺寸已在图中标出，单位： m 。
试计算各杆件的受力。
其他已知参数如下: 弹性模量（也称扬式模量）E=206GPa ；泊松比μ=0.3；作用力F y =-1000N ；杆件的横截面积A=0.125m 2.显然，该问题属于典型的衍架静力分析问题，通过理论求解方法（如节点法或截面法）也可以很容易求出个杆件的受力，但这里为什么要用ANSYS 软件对其分析呢？二、命令流/BATCH/COM,ANSYS RELEASE 12.1 UP20091102 16:49:31 01/03/2012/input,menust,tmp,'',,,,,,,,,,,,,,,,1/GRA,POWER/GST,ON/PLO,INFO,3/GRO,CURL,ON/CPLANE,1/REPLOT,RESIZEWPSTYLE,,,,,,,,0/REPLOT,RESIZE/NOPR/PMETH,OFF,0KEYW,PR_SET,1KEYW,PR_STRUC,1KEYW,PR_THERM,0KEYW,PR_FLUID,0KEYW,PR_ELMAG,0KEYW,MAGNOD,0KEYW,MAGEDG,0KEYW,MAGHFE,0KEYW,MAGELC,0图1衍架结构简图KEYW,PR_MULTI,0KEYW,PR_CFD,0/COM,/COM,Preferences for GUI filtering have been set to display: /COM, Structural/PREP7ET,1,LINK1R,1,0.125, ,MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,209e9MPDATA,PRXY,1,,0.3N,1,0,0,0,,,,N,2,1,0,0,,,,N,3,2,0,0,,,,N,4,3,0,0,,,,N,5,1,1,0,,,,N,6,2,1,0,,,,FLST,2,2,1FITEM,2,1FITEM,2,2E,P51XFLST,2,2,1FITEM,2,2FITEM,2,3E,P51XFLST,2,2,1FITEM,2,3FITEM,2,4E,P51XFLST,2,2,1FITEM,2,6FITEM,2,4E,P51XFLST,2,2,1FITEM,2,5FITEM,2,6E,P51XFLST,2,2,1FITEM,2,5FITEM,2,2E,P51XFLST,2,2,1FITEM,2,1FITEM,2,5E,P51XFLST,2,2,1FITEM,2,5FITEM,2,3E,P51XFLST,2,2,1FITEM,2,6FITEM,2,3E,P51XFLST,2,1,1,ORDE,1FITEM,2,1D,P51X, , , , , ,ALL, , , , , FLST,2,1,1,ORDE,1FITEM,2,4D,P51X, , , , , ,UY, , , , , FLST,2,1,1,ORDE,1FITEM,2,3F,P51X,FY,-1000FINISH/SOL/STATUS,SOLUSOLVEFINISH/POST1SET,LIST,2PRNSOL,U,COMPPLDISP,1FINISH! /EXIT,ALL三、ANSYS运算结果ANSYS运算变形图ANSYS受力运算结果PRINT U NODAL SOLUTION PER NODE***** POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING ***** LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN THE GLOBAL COORDINATESYSTEMNODE UX UY UZ USUM1 0.0000 0.0000 0.0000 0.00002 -0.43150E-08-0.50997E-07 0.0000 0.51179E-073 -0.86300E-08-0.11062E-06 0.0000 0.11096E-064 0.0000 0.0000 0.0000 0.00005 0.14383E-07-0.50997E-07 0.0000 0.52987E-076 -0.11507E-07-0.84735E-07 0.0000 0.85512E-07MAXIMUM ABSOLUTE VALUESNODE 5 3 0 3VALUE 0.14383E-07-0.11062E-06 0.0000 0.11096E-06。
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实验一衍架的结构静力分析结构静力分析是ANSYS软件中最简单，应用最广泛的一种功能，它主要用于分析结构在固定载荷（主要包括外部施加的作用力，稳态惯性力如重力和离心力，位移载荷和温度载荷等）作用下所引起的系统或部件的位移，应力，应变和力。
一般情况下，结构静力分析适用于不考虑或惯性，阻尼以及动载荷等对结构响应的影响不大的场合，如温度，建筑规范中的等价静力风载和地震载荷等在结构中所引起的响应。
结构静力分析分为线性分析和非线性分析两类，由于非线性分析涉及大变形，塑性，蠕变和应力强化等内容，较为复杂，不适于作为入门教学。
因此，本实训中只讨论ANSYS的线性结构静力分析。
一、问题描述图1所示为由9个杆件组成的衍架结构，两端分别在1，4点用铰链支承，3点受到一个方向向下的力F y ,衍架的尺寸已在图中标出，单位： m。
试计算各杆件的受力。
其他已知参数如下:弹性模量（也称扬式模量）E=206GPa；泊松比μ=0.3；作用力F y =-1000N；杆件的横截面积A=0.125m2.显然，该问题属于典型的衍架图1衍架结构简图静力分析问题，通过理论求解方法（如节点法或截面法）也可以很容易求出个杆件的受力，但这里为什么要用ANSYS软件对其分析呢？二、实训目的本实训的目的有二：一是使学生熟悉ANSYS8.0软件的用户界面，了解有限元分析的一般过程；二是通过使用ANSYS软件分析的结果和理论计算结果进行比较，以建立起对利用ANSYS软件进行问题根系的信任度，为以后使用ANSYS软件进行更复杂的结构分析打基础。
三、结果演示通过使用ANSYS8.0软件对该衍架结构进行静力分析，其分析结果与理论计算结果如表1所示。
表1 ANSYS 分析结果与理论计算结果的比较杆件序号 1 2 3 45 67 8 9 ANSYS 分析结果/N 333.33333.33666.67-471.40 0 -666.67471.40666.67-947.81理论计算结果/N 333.333 333.333 666.667 -471.405 0 -666.667471.405 666.667 -942.809 误差/%0.30.30.30.50 0.30.50.30.1比较结果表明，使用ANSYS 分析的结果与理论计算结果的误差不超过0.5%，因此，利用ANSYS 软件分析来替代理论计算是完全可行的。
四、实训步骤（一） ANSYS8.0的启动与设置1． 启动。
点击：开始>所有程序> ANSYS8.0> ANSYS ，即可进入ANSYS 图形用户主界面。
如图2所示。
其中，几个常用的部分有应用菜单，命令输入栏，主菜单，图形显示区和显示图形显示区 主菜单应用菜单命令输入栏显示调整工具栏图2 用户主界面调整工具栏，分别如图2所示。
2． 功能设置。
电击主菜单中的“Preference ”菜单，弹出“参数设置”对话框，选中“Structural ”复选框，点击“OK ”按钮，关闭对话框，如图3所示。
本步骤的目的是为了仅使用该软件的结构分析功能，以简化主菜单中各级子菜单的结构。
3． 系统单位设置。
由于ANSYS 软件系统默认的单位为英制，因此，在分析之前，应将其设置成国际公制单位。
在命令输入栏中键入“/UNITS ，SI ”，然后回车即可。
（注：SI 表示国际公制单位）（二） 单元类型，几何特性及材料特性定义图3 Preference 参数设置对话框图4单元类型库对话框图5单元类型对话框1．定义单元类型。
电击主菜单中的“Preference >Element Type>Add/Edit/Delete ”，弹出对话框，点击对话框中的“Add …”按钮，又弹出一对话框（图4），选中该对话框中的“Link ”和“ 2D spar 1”选项，点击“OK ”，关闭图4对话框，返回至上一级对话框，此时，对话框中出现刚才选中的单元类型：LINK1，如图5所示。
点击“Close ”，关闭图5所示对话框。
注：LINK1属于二维平面杆单元，即我们常说的二力杆，只承受拉压，不考虑弯矩。
2．定义几何特性。
在ANSYS 中主要是实常数的定义：点击主菜单中的“Preprocessor>RealContants>Add/Edit/Delete ”, 弹出对话框，点击“Add …”按钮，第二（1）步定义的LINK1单元出现于该对话框中，点击“OK ”，弹出下一级对话框，如图6所示。
在AREA 一栏杆件的截面积0.125，点击“OK ”，回到上一级对话框，如图7所示。
点图6单元类型对话框 图7 实常数对话框图8 材料特性对话框击“Close ”，关闭图7所示对话框。
3．定义材料特性。
点击主菜单中的“Preprocessor>Material Props> Material Models ”, 弹出对话框，如图8所示,逐级双击右框中“Structural,Linear,Elastic,Isotropic ”前图标，弹出下一级对话框，在弹性模量文本框中输入：206E9，在泊松比文本框中输入：0.3，如图9所示，点击“OK ” 返回上一级对话框，并点击“关闭”按钮，关闭图8所示对话框。
（三） 衍架分析模型的建立1． 生成节点。
图10所示衍架中共有6个节点，其坐标根据已知条件容易求出如下：1（0，0，0），2（1，0，0），3（2，0，0），4（3，0，0），5（1，1，0），6（2，1，0）。
点击主菜单中的“Preprocessor>Modeling>C reate>Nodes>In Active CS ”, 弹出对话框.在“Nodenumber ”一栏中输入节点号1，在“XYZ Location ”一栏中输入节点1的坐标（0，0，0），如图10所示，点击“Apply ” 按钮，在生成1节点的同时弹出与图10一样的对话框，同理将2-6点的坐标输入，以生成其余5个节点。
此时，在显示窗口上图9 材料特性参数对话框图10 节点生成参数输入对话框图11 生成节点显示显示所生成的6个节点的位置，如图11所示。
2．生成单元格。
点击主菜单中的“Preprocessor>Modeling>Create>Elements>AutoNumbered>Thru Nodes”,弹出“节点选择”对话框，如图12所示。
依次点选节点1、2，点击Apply按钮，既可生成①单元。
同理，分别点击2、3；3、4；1、5；2、5；5、6；3、5；3、6；4、6可生成其余8个单元。
生成后的单元如图13所示。
（四）施加载荷1．施加位移约束。
点击主菜单中的“Preprocessor>Loads>Apply>Structural>Displacement>On Nodes”,弹出与图12所示类似的“节点选择”对话框，点选1节后，然后点击“Apply”按钮，弹出对话框如图14所示，选择右上列表框中的“All DOF”,并点击“Apply” 按钮，弹出对话框如图14所示，选择右上列表框中的UY，并点击“OK”按钮，即可完成对节点4沿y方向的位移约束。
图12 节点选择对话框图13 生成单元显示2．施加集中力载荷。
点击主菜单中的“Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural>Force/Moment>On Nodes”,弹出对话框如图15所示，在“Direction of force/mom”一项中选择：“FY ”，在“Force/Moment value” 一项中输入：-1 000（注：负号表示力的方向与Y 的正向相反），然后点击“OK ”按钮关闭对话框，这样，就在节点3处给桁架结构施加了一个竖直向下的集中载荷。
说明：根据图1所示有限元分析的基本过程，到此为止，有限元分析的前置处理部分已经结束。
但在使用ANSYS 软件进行分析的过程中，施加载荷这一步骤往往既可以在前置处理中完成（如本实训一样），也可以在求解器中完成（如点击主菜单中的“Solution>Define Loads>Apply>Stuctural…”,实现过程完全一样）。
（五）开始求解图14 节点1的位移约束图15 施加载荷点击主菜单中的“Solution>Solve>Current LS”,弹出对话框（图16），点击“OK ”按钮，开始进行分析求解。
分析完成后，又弹出一信息窗口（图17）提示用户已完成求解，点击“Close”按钮关闭对话框即可。
至于在求解时产生的STATUS Command 窗口，点击“File>Close”关闭即可。
说明：到此为止，有限元分析的求解器计算部分已经结束。
（六）分析结果显示1．显示变形图。
点击主菜单中的“General Postproc>Plot Results>Deformed Shape”,弹出对话框如图18所示。
选中“Def + undeformed”选项，并点击“OK ”按钮，即可显示本实训桁架结构变形前后的结果，如图19所示。
图2-3 用户主界面图16 求解对话框图17 求解完成图18 显示变形图设置2显示变形动画。
点击应用菜单（Utility Menu ）中的PlotCtrls >Animate>De formed Shape…,弹出对话框如图20所示。
选中Def+u ndefo rmed ”选项，并在“Time delay ”文本框中输入：0.1,然后点击“OK ”按钮，即可显示本实训桁架结构的变性动画。
由于集中力FY 作用在3节点上，因此，3节点产生的位移最大。
图21是动画片、显示桁架受力变形的过程，右边窗口是动画显示的控制窗口，可以暂停，也可以拖动显示进度条。
图19 用户主界面图20 变形动画参数设置3．列举支反力计算结果。
点击主菜单中的“General Postproc>List Results> Reaction Solu ”，弹出对话框如图22所示。
接受缺省设置，点击“OK ”按钮关闭对话框，并弹出一列表窗口，显示了两铰链点（1、4节点）所受的支反力情况，如图23所示。
4.列举各杆件的轴向力计算结果。
点击主菜单中的“General Postproc>List Result> Element Solution ”，弹出对话框如图24所示，在中间列表框中移动滚动条至最后，选择“By Sequence num ”选项，右上列表框中选择“SMISC ”选项，右下文本框中输入“SMISC ，1”，点击“OK ”按钮关闭对话框，并弹出一列表窗口，显示了9个杆单元所受的轴向力，如图25所示，此外，还给出了最大、最小力及其发生位置。