变截面连续箱梁的畸变应力ANSYS仿真分析

用ANSYS 软件进行变截面翼板主梁优化设计

用ANSYS 软件进行变截面翼板主梁优化设计3.4.1 参数化建模在双梁箱形龙门起重机结构设计时应选择最佳结构参数，使产品达到最佳经济和技术性能指标，降低自重，提高产品的性能价格比，使梁的强度和刚度都达到许用值。

由第4 章ANSYS 分析梁的截面尺寸过程可知在梁全长范围内有时刚度有富余，有时强度有富余，因此有必要进一步优化。

3.4.2. 设定模型参数上下翼板厚度：A=30主腹板厚度：C =24主梁宽度：B = 3500主梁高度：H = 8500主梁长度：L = 120000翼板厚度变化幅值：M = 2主梁长度变化次数：N =203.4.3. 编制翼板厚度离散化的语句因为工艺制造的原因，主梁翼板变化是离散的，因此生成的关键点这一步骤必须实现参数化。

ANSYS 的参数化设计语言（APDL ）中有分支和循环的功能，利用这一功能，将关键点的标号与其坐标关联起来，实现参数化。

这一过程如下：I =20*DO,l,1,4* N + l,1* IF,MOD ( 1,2 ),NE,0,THEN //分支语言设定关键点的Z坐标。

Z =0ELSEIF,MOD ( l,4 ),EQ ,0Z =MELSE,Z ＝-MEND IFK,I ( I-l ) *L ( 4*10 ),O,ZEND DOFLST,3,4*N + 1,3DO,I,l,4*N + 1,lFITEM,3,IEND DOBSPLIN, PSlX在语句K,I,( I-1 ) * L / ( 4*N ),O,Z 中，K 表示关键点，I 表示关键点的标号，（I-1 ) * L / ( 4*N ）表示关键点的X 坐标，Y 坐标为零，Z 坐标为Z 。

用上面的这一程序就能自动画出一系列的关键点，如果需要改变翼板的形状的时候，只需要改变参数N 和M 就行了。

这一程序虽然小，却是非常关键的一步，它直接关系到优化设计能否进行。

因为模型的所有尺寸都己经在建模开始前设计了ANSYS 的参数，因此在建模中涉及模型的尺寸必须用这些参数而不能数字，在设定的梁单元常数时候就必须用参数表示，建模的其它方面与前面分析主梁时完全一致。

连续钢箱梁桥有限元模型的建立及施工阶段应力分析

连续钢箱梁桥有限元模型的建立及施工阶段应力分析根据X大桥实例，运用有限元软件ANSYS建立西岸水中引桥施工阶段相应工况的精细模型和杆系模型，并对本桥梁施工阶段进行应力分析。

标签：有限元模型；连续钢箱梁桥；应力分析1 工程简介X大桥西岸水中引桥结构形式为等高组合连续箱形梁桥。

桥梁全长480m，计算跨径为79.1m+480m+78.1m，双幅布置，道路平曲线为半径的圆弧。

单箱单室断面，单幅桥宽17m，中央隔离带0.5m，梁高4m，桥面设置2%的横坡。

钢梁为开口槽形截面，顶板板厚20mm-65mm，宽 1.2m；腹板厚度16mm-35mm，曲线内外侧腹板斜率分别为1：2.069和1：2.183；底板板厚14mm-30mm，宽6.6m。

根据板厚以及长度的不同，全桥钢梁共分18种类型。

腹板水平加劲肋采用板式，纵向间断布置，腹板竖向加劲肋采用T型，仅在支点附近布置；底板纵向加劲肋采用板式，沿桥梁纵向连续布置。

在钢梁内部设置横向联结系，全桥包括析架式和隔板式两种类型，除支点位置采用隔板式横向联结系，其余位置均采用析架式。

析架式横向联结系的标准间距为4m，由腹板、底板横向加劲肋、顶板横梁、型钢撑杆组成。

2 有限元模型建立2.1 精细模型运用有限元软件ANSYS建立西岸水中引桥施工阶段相应工况的精细模型。

钢梁顶板、腹板、加劲肋及横向联结系采用she1163单元，网格划分为四边形。

梁底混凝土采用solid45单元，网格划分为四面体。

网格划分边长控制在30cm 以内，保证有限元计算结果的准确性。

全桥钢梁节段类型共18种。

在钢梁处于顶推阶段的最大悬臂状态时，有限元模型为板壳元模型。

就钢梁而言，同时承受着自重荷载及前段导梁的作用。

为了简化模型，将导梁作为集中荷载施加在钢梁前端截面上，竖向力F=-1095.4kN、弯矩M=-21688.9kN、扭矩T=-1.75kN}m。

模型约束条件为，在曲线内外侧顶推设备处，约束竖向平动自由度，沿曲线径向平动自由度。

钢筋混凝土变截面梁有限元仿真分析

钢筋混凝土变截面梁有限元仿真分析打开文本图片集摘要：变截面构件在工程实践中得到了越来越广泛的应用，尤其是在大跨度桥主梁设计中，常采用变截面。

其优点在于构件随着弯矩及剪力的分布变化而合理地变化截面，从而达到了节约材料、降低成本的目的。

利用大型有限元软件ANSYS对变截面梁进行了静力分析，以期为相关工程提供参考。

关键词：桥梁；变截面连续箱梁；有限元分析Keyword：bridge；continuoubo某girderwithvariablecroection；finiteelementanalyi0引言桥梁作为线路的一个重要组成部分，随着时间的流逝，每当运输工具发生改变时，都会对桥梁的性能等各方面提出更高的要求，由此便推动了桥梁工程技术的发展。

在新桥设计、桥梁施工监控和成桥试验检测中，应力、应变，挠度计算都极其重要。

随着桥梁结构的日益复杂，传统计算方法由于耗时耗力，效率低下且精确度低，已经无法满足现代桥梁施工的需要，ANSYS具有计算功能强大、建模方便及计算结果直观等优点，近年来，得到越来越多桥梁建设者和研究者的重视[1]。

本文利用ANSYS10.0软件对某钢筋砼变截面连续箱梁桥进行有限元分析，将一个连续介质体的问题近似地离散为由适当选取的有限个单元、有限个结点连接起来的集合体加以分析，用主梁的一些重要截面的弯矩作为控制条件，首先简化工程问题，抽象模型，确定定解数据，然后根据待分析问题的数学力学模型和有限元软件的功能，输入待分析问题的定解数据，并进行有限元剖分，形成分析问题的有限元模型，使用选定的有限元软件进行分析。

主要包括单元分析，约束处理，求解，计算结果的后处理，得到其应力、变形分布规律。

1有限元模型某桥梁全长1161.8m，上部构造主桥为（60+3某96+60）m。

桥面宽度是13.7m保持不变，如图1。

纵梁的截面，如图2所示。

本文采用实体建模，自由分网。

采用单元类型是SOLID65。

为计算简便和建模方便，在整个建模及分析过程中，材料视为单一材料的混凝土，即将其简化为匀质，不考虑钢筋、预应力及预应力拱的作用。

大跨度连续箱梁桥转体控制的仿真分析

ＪＹＭ１５・９、ＹＪＭ１５ — １２、ＪＹＭ１５ — １２、ＹＪＭ１５ — １５、ＹＪＭ１５ — １７、ＹＪＭ１５－１９。
使得桥梁结构的变形、应力状态及其变化规律更加复杂。
施工控制的重要工作是首先对所监控的桥梁应力、位移等进行有限元分析计算，以确保桥梁施工的科学性。进
箱梁采用单箱单室直腹板形式，箱梁顶宽９．５ｍ，底
宽５．４ｍ，悬臂板长度２．Ｏ５ｍ，纵向采用变高度，中支点梁
高８．０ｍ，边支点梁高４．０ｍ，跨中梁高４．０ｍ，梁底按１．８次抛物线线型变化。箱梁纵向预应力采用１５．２ｍｍ高强度低松弛预应力钢绞线。锚具规格为ＹＪＭＩ５－７、ＹＪＭＩ５－９、
间（兆丰路站至光明路站）的一部分，沪宁大桥与沪宁高速公路斜交４６。。沪宁大桥全长２８０ｍ，主桥上部结构为三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，跨径布置为７５．５ｍ＋
１２９ｍ＋７５．５ｍ，如图１所示。
沪宁大桥采用转体法施工，桥梁上部结构采用支架现浇，通过在上下承台间设置专用钢球铰作为转心，并作为
转体施工的承重体系，将上部结构转体就位后，依次进行
边跨、中跨合龙。
作者简介：宋胜录（１９８１，），男，硕士，工程师。

箱梁的畸变分析

1
高等桥梁结构理论
误差还是比较大。畸变是在闭口薄壁杆件受到偏心荷载的时候产生的，薄壁杆件在偏心荷载作
用的时候，受力特性比较复杂，会产生纵向弯曲（图 1-a），扭转（图 1-b），畸变（图 1-c）以及横向挠曲（图 1-d）四种基本变形。（如图 1 所示）
图1 另外能引起畸变的荷载主要有一下几种，竖直偏心荷载（图 2-a）、水平偏心荷载（图 2-b）和在自重作用下由于支点倾侧（所谓三条腿）（图 2-c）产生的扭矩等荷载。
的曲线，所以此处一阶导数为 0） Q = − （由于此处研究的是a1sinθP4 = 1的
8
高等桥梁结构理论
情况，所以跨中处的剪力为− ）,M =
。将初参数和 x=0 代入（3-11）和（3-12）
以及转角和剪力表达式，列出一个以 Bi 为未知数的方程组。解得：源自1 =2 == 1
− 4 +
（3-13）
3.1 两种物理模型之间的比拟关系
弹性地基梁
常截面畸变
A．控制微分方程 EIby，，，，+Ky=q B．相似物理量
EJAγ2，，，，+ EJBγ2=a1sinθP4
Ib—弹性地基梁惯矩（m4）
JA—箱梁畸变翘曲惯矩（m6）
EIb—弹性地基梁抗弯刚度（kn·m2） EJA—箱梁畸变翘曲刚度（kn·m4）
53.72 × ( × 10 ) + 17.717 × 17.717 × ( × 10 ) − 3.605
解得：
+ 166.121 = 0 + 5.131 = 0
= 0.68 × 10
= 2.628 N ∙ m
代回式（3-14）和（3-15）
y( ) = 0.68 × 10 ∙ [

利用ANSYS生成变截面箱梁word精品文档8页

利用ANSYS生成变截面箱梁Beam188/189 支持自定义的变截面1、首先建立变截面箱梁截面，并保存截面。

必须保证每个截面的关键点号相同，而且为保证生成的准确性，应尽量的使得关键点有足够多的数目。

2、要对截面进行面积分块，并指定各线段的段数，这样才能做出规整的箱梁截面网格划分，也就保证了变截面箱梁桥各截面的网格模式相同，建议对于变化急剧的两边截面应使得线足够的短。

并不是划分越密越可能成功，而是线越短越可能成功3。

通过梁节段两端对应的截面建立taper截面，定义好桥的线形后，指定每段线对应的taper截面。

4、可以用slist命令查看生成截面的性质，加深对secread 命令的理解以下例进行说明：Ⅰ-Ⅰ截面图全梁1/2图示Ⅰ-Ⅰ截面命令流finish/clear/prep7k,1k,2,2750k,3,3350,2400k,4,5450,2750k,5,6700,2850k,6,6700,3050k,7,0,3050k,8,0,280k,9,2359,280k,10,2886,2400 k,11,1836,2750 k,12,0,2750l,1,2l,2,3l,3,4l,4,5l,5,6l,6,7l,8,9l,9,10l,10,11l,11,12l,1,8l,7,12al,allarsym,x,all aadd,1,2 nummrg,all numcmp,all adele,1l,2,9l,13,20l,14,19l,10,3l,1,8al,22,17,25,19 al,25,1,21,7 lcomb,15,20 wpoffs,-5450,2750 wprota,,,90 lsbw,18wpcsys,-1 wpoffs,-3350,2400 wprota,,,90 lsbw,20wpcsys,-1 wpoffs,-2886,2400 wprota,,,90 lsbw,18wpcsys,-1l,15,18l,14,21l,19,22l,7,12al,14,13,18,26 al,18,12,29,27 al,29,23,30,28 al,30,15,31,20 lcomb,9,10 wpoffs,5450,2750 wprota,,,90 lsbw,6wpcsys,-1 wpoffs,3350,2400 wprota,,,90 lsbw,32 wpcsys,-1 wpoffs,2886,2400 wprota,,,90 lsbw,6wpcsys,-1l,4,11l,3,23l,10,24al,5,4,6,10al,3,6,33,35al,24,35,34,36 al,9,36,32,31 ldiv,16,,,4 ldiv,11,,,4 ldiv,2,,,4ldiv,8,,,4l,30,27l,29,26l,28,25l,36,33l,35,32l,34,31al,23,42,49,39 al,49,41,50,38 al,50,40,51,37 al,51,11,22,16 al,24,48,52,45 al,52,47,53,44 al,53,46,54,43al,54,8,21,2 nummrg,all numcmp,all et,1,82 lesize,1,,,4 lesize,17,,,4 lesize,19,,,4 lesize,7,,,4 lesize,22,,,1 lesize,21,,,1 lesize,25,,,1 mshape,1,2d mshkey,2 amesh,1 amesh,2 lesize,23,,,1 lesize,42,,,1 lesize,39,,,1 lesize,49,,,1 lesize,41,,,1 lesize,50,,,1 lesize,38,,,1 lesize,40,,,1 lesize,37,,,1 lesize,51,,,1 lesize,11,,,1 lesize,16,,,1 lesize,22,,,1 lesize,24,,,1 lesize,45,,,1 lesize,48,,,1 lesize,52,,,1 lesize,44,,,1 lesize,47,,,1 lesize,53,,,1 lesize,43,,,1 lesize,46,,,1 lesize,54,,,1 lesize,2,,,1 lesize,8,,,1 lesize,21,,,1 mshape,0,2d mshkey,1 amesh,11amesh,12 amesh,13 amesh,14 amesh,15 amesh,16 amesh,17 amesh,18 lesize,13,,,2 lesize,26,,,2 lesize,14,,,1 lesize,18,,,1 mshape,1,2d mshkey,2 amesh,3 lesize,12,,,3 lesize,27,,,3 lesize,18,,,1 lesize,29,,,1 mshape,1,2d mshkey,2 amesh,4 lesize,23,,,1 lesize,29,,,1 lesize,30,,,1 lesize,28,,,1 mshape,0,2d mshkey,2 amesh,5 lesize,30,,,1 lesize,20,,,4 lesize,31,,,1 lesize,15,,,4 mshape,1,2d mshkey,2 amesh,6 lesize,31,,,1 lesize,9,,,4 lesize,36,,,1 lesize,32,,,4 mshape,1,2d mshkey,2 amesh,10 lesize,35,,,1 lesize,34,,,1lesize,24,,,1lesize,36,,,1 mshape,0,2dmshkey,2amesh,9lesize,6,,,1lesize,35,,,1lesize,3,,,3lesize,33,,,3 mshape,1,2dmshkey,2amesh,8lesize,6,,,1lesize,5,,,1lesize,10,,,2lesize,4,,,2 mshape,1,2dmshkey,2amesh,7secwrite,mybox1主命令流finish/clear/prep7k,5000,7800k,5001,8851k,5002,9899k,5003,10800k,5004,12300k,5005,0l,5000,5001l,5001,5002l,5002,5003l,5003,5004l,5000,5005k,100,8300,4000k,101,9500,4000k,102,10000,4000et,1,beam189mp,ex,1,3.0e10mp,prxy,1,0.167 sectype,1,beam,mesh secread,mybox1,,,mesh sectype,2,beam,meshsecread,mybox2,,,mesh sectype,3,taper secdata,1,7800 secdata,2,8851et,2,beam189mp,ex,2,3.0e10mp,prxy,2,0.167 sectype,4,beam,mesh secread,mybox2,,,mesh sectype,5,beam,mesh secread,mybox3,,,mesh sectype,6,taper secdata,4,8851 secdata,5,9899et,3,beam189mp,ex,3,3.0e10mp,prxy,3,0.167 sectype,7,beam,mesh secread,mybox3,,,mesh sectype,8,beam,mesh secread,mybox4,,,mesh sectype,9,taper secdata,7,9899 secdata,8,10800et,4,beam189mp,ex,4,3.0e10mp,prxy,4,0.167 sectype,10,beam,mesh secread,mybox4,,,mesh et,5,beam189mp,ex,5,3.0e10mp,prxy,5,0.167 sectype,11,beam,mesh secread,mybox1,,,mesh lesize,1,,,2lesize,2,,,2lesize,3,,,2lesize,4,,,2lesize,5,,,8allsellsel,s,line,,1latt,1,,1,,100,,3 allsellsel,s,line,,2latt,2,,2,,101,,6 allsellsel,s,line,,3 latt,3,,3,,102,,9 allsellsel,s,line,,4 latt,4,,4,,102,,10 lsel,s,line,,5 latt,5,,5,,102,,11 lmesh,1,5,1allsellmesh,1,5,1/eshape,1eplot。

混凝土箱梁日照温度场温度应力ansys分析结果

SimWe仿真论坛»C06：ANSYS--实例赏评»混凝土箱梁日照温度场、温度应力ANSYS分析结果混凝土箱梁日照温度场、温度应力ANSYS分析结果混凝土箱梁在日照和气温变化等气象因素作用下，会在截面内产生非线性温度分布，引起较大的纵向、横向温度应力，在超静定结构中还会引起温度次应力。

应力大小往往会超过列车或汽车荷载效应，特别是横向温度应力对混凝土箱梁纵向裂纹的出现有很大的贡献。

下面首先发几张混凝土箱梁日照温度场ANSYS分析结果的图片，希望对这方面感兴趣的网友在此讨论。

Ⅰ：夏季日照温度场。

由于，桥轴线走向和纬度的关系，腹板在夏季腹板几乎不受日照，因此截面温度梯度主要在竖向。

peregrine2007-7-14 15:07夏季，t=10:00的温度场peregrine2007-7-14 15:09夏季，t=14:00的温度场[[i] 本帖最后由 peregrine 于 2007-7-14 15:15 编辑 [/i]]peregrine2007-7-14 15:15回复 #3 peregrine 的帖子夏季，t=03:00，夜间负温差peregrine2007-7-14 15:19Ⅱ：冬季温度场。

本箱梁冬季腹板也会受到一定的日照。

冬季，t=16:00bridge-7-18 21:481、底板温度基本是处于均匀温度状态原来做过实桥试验，上下底板也是相差很大的，是不是所处环境不同了2、“夏季，t=03:00，夜间负温差”跟实测也是差的很远，基本上是处于均匀温度状态。

3、希望提供你的计算思路，偶们好学习一下。

peregrine2007-7-19 20:15回复 #6 bridge5209 的帖子回楼上我这是根据多年气象资料计算的最不利状况下的温度分布，与楼上在某一座桥的实测数据有出入，是正常的。

1、底板温差主要受气温变化和地面或水面对太阳辐射的反射率影响，地面太阳辐射发射率随环境变化很大，难以准确确定，计算时一般偏于不利考虑，取较小值，因此计算的底板上下温差比较小，在本算例中为℃（14:00)2、夜间负温差看起来很大，但要注意的是，最高温度出现在箱梁梗胁加厚处的内部，而最低温度出现在悬臂端部板厚最薄处，特别是在悬臂端部，在很小的范围内温度降低很多，因为这个部位不仅尺寸小，而且夜间呈三面放热的状态，温度下降自然比结构主体要大得多。

ansys仿真分析演示版.ppt

如果没有为单元指定属性, ANSYS将MAT=1, TYPE=1, 和 REAL=1作为模型中所有单元的缺省设置. 注意, 采用当前激活的TYPE, REAL, 和 MAT 进行网格操作.
.,
21
定义属性
为实体模型指定属性
1. 定义所有需要的单元类型,材料, 和实常数.
2. 然后使用网格工具的“单元属性” 菜单条 (Preprocessor > MeshTool):
对所有体 (或所有面)一次划分网格, 将优越于一个一个地划分网格.
通过指定所有线上的份数决定单元的尺寸, 它可以考虑线的曲率, 孔洞的接近程度和其它特征, 以及单元阶次.
智能网格划分的缺省设置是关闭, 在自由网格划分时建议采用智能网格划分。它对映射网格划分没有影响
.,
28
网格划分
线尺寸
.,
26
网格控制
如图所示为采用不同的 SmartSize尺寸级别进行四面体网格划分的例子.
高级的 SmartSize 控制, 如网格扩张和过渡系数在 SMRT 命令 (或
Preprocessor > -Meshing-
Size Cntrls > -SmartSizeAdv Opts...)中提供.
4、梁单元建模时应当注意截面方位节点偏移自由度的
释放
合
5、板单元：不同厚度的板单元连接时注意网格的结点是否重
定义单元属性
在实体模型上直接指定属性将不考虑缺省属性
模型中有多种单元类型，实常数和材料 , 就必须确保给每一
种单元指定了合适的属性
划分网格前对每一个类型的实体分配正确的单元属性
部分常用单元
选择实体类型后按 SET键.

一座变截面连续箱梁桥简支端剪应力偏载系数分析

中腹板宽０４ｍ，．０在边跨简支端侧腹板宽度变化为０８ｍ。全桥在边支点与中支点均没有腹板加宽．０段，有腹板变宽段，支端腹板变宽段长度为只简３５ｍ，．２中支点附近腹板变化段长度为２２ｍ。箱．５
该桥的跨径布置为８ｍ＋１０＋８ｍ，面净００ｍ０桥
宽１．５两侧各设０５的防撞墙。支点梁高０７ｍ，．ｍ
５８ｍ，中和边支点梁高２４ｍ，．０跨．０梁底为二次抛物
线Ｘ＝７．５顶板宽１．５底板宽５５ｍ；６７６Ｙ，１８ｍ，．０跨
为了适应箱梁的截面变化以及齿块等复杂变化，限元采用了适应性较强的四面体四节点单元，有结构的主要计算参数按原当时设计选取。为了减小结构计算机计算时间与计算结果的数据量，桥根全据对称性，仅取全桥的四分之一模型进行单元划分，单元划分时的最大尺寸要求不大于０２ｍ，算模．５计型共划分四面体单元３４５００６个，点７１４个，节６９预应力束按桁架单元划分，全桥横纵竖预应力共划分５１ｌ０个桁架单元，０５１１３个节点。全桥按实际施工情况模拟，有４共Ｏ个施工阶段。全桥的四分之一模
中图分类号：４１５Ｕ４．

基于ANSYS的桥梁结构徐变效应仿真分析

在ＡＮＳＹＳ有限元软件现有的功能中，有专门针对混凝土的徐变计算，以利用ＡＮＳ没可ＹＳ的金属蠕变
收稿日期：０２０ —４２１—１１．作者简介：游峰（９０）助理工程师．－ｉｙｕｅｇ２０＠１３ｃｍ１８一，Ｅｍａ：ｏｆｎ＿０４６．ｏｌ
现了桥梁混凝土结构的徐变分析计算。在此基础上，通过实例验证了这种模拟方法在实际工程计算中的可靠性。
关键词：徐变；混凝土；ＡＳＳ仿真分析；桥梁结构ＮＹ；
ＢｒｄｅＳｒｃｕｅＣｒｅｆｃｉｌｔｎＡｎｌｓｓＢａｅｎＡＮＳｉ￣ｔｕｔｒｅｐＥｆｅｔＳｍｕａｉａｙｉｓｄｏｏＹＳ
￡一Ｃ１・Ｃ・Ｑ・ｅ／ａ２ｔ（）１
式中，ｔ为时刻的混凝土应力；Ｔ为ｔ刻的环境温度；Ｃ，３Ｃ为常系数。时Ｃ，ｚＣ，４取Ｃ：１Ｃ —０Ｃ —０代人式（）２＝，３，４，＝１ｅｌ・ —Ｃ（）２
１徐变理论的基本假定
因客观因素的复杂性，凝土徐变引起的结构徐变变形及次内力计算的精确分析十分困难，变计算理混徐论大多采用如下假定：
１结构截面变形（）混凝土）终符合平截面变形假定；始
２不考虑普通钢筋对徐变的约束影响；）３徐变与应力之间符合线性关系，）即采用线性徐变理论，由此可采用 “ 的独立作用原理 ” “ 力应变力和应

基于 ANSYS 的变截面连续钢构桥梁分析

基于ANSYS 的变截面连续钢构桥梁分析摘要：本文主要基于大型通用有限元软件ANSYS，对某高速公路段上三跨变截面连续钢构桥梁进行三维仿真并对其进行力学分析。

通过其后处理器及其它操作绘制出墩梁固结处弯矩影响线和跨中弯矩及挠度影响线，以便于确定最不利布载位置以及为更进一步的分析做基础。

关键词：ANSYS变截面连续钢构桥梁分析引言为加快国家经济的发展亟待兴建高速公路以满足日益增加的交通需求，当面对需要跨越高山峡谷地带则需修建桥梁。

而对于需要修建高墩才能够满足要求时且跨径在200m 左右的桥梁，连续钢构桥梁无疑是最佳选择，而用变截面形式不仅减轻了结构自重增大跨度又节约了成本。

在兴建之前对桥梁进行分析，就是要找出最不利位置，然后在最不利位置处加载得出结构的极限承载力，然后在此基础上进行设计。

而绘制结构内力影响线是找出结构最不利位置的方法之一，也是比较容易实现的。

所谓影响线，即单位力在结构上移动时，随着其位置的改变，结构中的某一量值（如支座反力、杆件截面内力或结点位移等）也将相应地产生变化规律的函数图形（曲线），称为结构中某量值的影响线。

而当实际荷载移动到某个位置时使得某量值达到最大（或最小）值，此时的荷载位置即为该量值的最不利荷载位置。

一、建模思想及过程绘制影响线的方法有静力法和机动法两种。

根据影响方程来绘制影响线的方法叫静力法，用绘制位移图的方法来得到影响线的方法叫机动法。

而基于ANSYS 平台绘制影响线主要步骤有：(1) 建立有限元模型，(2) 用循环语句进行加载，(3) 进入后处理器提取数据并加以分析，绘制出结构某量值的影响线。

现对某高速公路段处（32+188+32m）三跨变截面连续钢构桥梁进行分析。

为简化计算，本模型选取可自定义截面的BEAM189 三维梁单元进行建模。

下图Ⅰ和图Ⅱ分别为桥梁整体有限元模型和箱梁局部有限元模型。

其建模关键命令流如下：/PREP7 ! 进入前处理器*DO,I,1,60 ! 建立截面循环SECTYPE,I,BEAM,MESH! 定义截面类型SECREAD,%I%,,,MESH !I 端自定义截面SECOFFSET,USER,0,(I+1)*(I-1.5)/100! 用户自定义梁截面偏移SECREAD,%T%,,,MESH!J 端自定义截面SECOFFSET,USER,0,I*(I+2.5)/100! 用户自定义梁截面偏移SECTYPE, I,TAPER ! 定义变截面梁*ENDDO/SOLU*DO,I,1,252 ! 循环施加荷载FDELE,ALL,ALLALLSELNSEL,S,LOC,X,I*1 ! 选择施加单位荷载的节点F,ALL,FY,-1! 施加单位力ALLSELNSUBST,1OUTRES,ALL,ALLSOLVE*ENDDOFINISH城市建设理论研究•93•城市建设理论研究2011 年8 月 5 日ChengShiJianSheLiLunYanJiu•理论研究•图 1. 桥梁整体有限元模型图 4.跨中挠度影响线图 2. 箱梁局部有限元模型二、变截面连续刚构桥梁分析进入ANSYS 后处理器，通过PLV AR 命令可以绘制图形，亦可通过PRV AR 命令提取数据后通过三方绘图软件（ORIGIN）绘制量值影响线。

基于ANSYS的桥梁结构自重仿真分析(图文)

基于ANSYS的桥梁结构自重仿真分析(图文)论文导读：桥梁结构本身的自重时常占桥梁结构所受荷载的很大部分。

本文用大型通用软件ANSYS模拟某连续刚构桥箱梁桥自重为例来说明ANSYS软件在这方面的应用。

关键词：有限元，ANSYS，箱梁桥，自重在桥梁结构分析中，桥梁结构本身的自重时常占桥梁结构所受荷载的很大部分，准确模拟桥梁结构自重是常遇问题，桥梁中对等截面连续梁可看成均布荷载，但如果结构形状复杂—例如，变截面连续梁等，若沿桥梁轴线方向按均布荷载处理就不甚合理。

本文用大型通用软件ANSYS模拟某连续刚构桥箱梁桥自重为例来说明ANSYS软件在这方面的应用。

1.ANSYS软件及其工作流程ANSYS软件是融结构、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，由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，对自然界四大场—力场、流场、热场、磁场实现全面分析；ANSYS用户涵盖了机械、航空航天、能源、交通运输、土木建筑、水利、电子、地矿、生物医学、教学科研等众多领域，ANSYS是这些领域进行国际国内分析设计技术交流的分析平台，是一个功能强大的有限元分析程序[1,2,3]。

ANSYS主要由前置处理(Preprocessing)、解题程序(solution)、后置处理(Postprocessing)以及时间历程等组成，在前处理方面，ANSYS的实体建模功能比较完善，提供了完整的布尔运算，还提供了拖拉、延伸、旋转、移动、延伸和拷贝实体模型图元的功能[1,2,3]。

论文参考。

在此，采用了ANSYS对该桥的温度效应进行仿真分析。

ANSYS具有丰富的单元库和材料库，可以对任意结构形式的桥梁进行全桥仿真分析，较为精确的反映出桥梁在各种因素下的综合特征，如桥梁的应力应变分布、变形等等。

2.工程实例某桥桥梁全长287.54m。

主桥上部采用35m＋60m＋90m＋60m＋35m 预应力混凝土刚构-连续箱梁体系；主桥主墩采用双薄壁式墩，主桥边墩采用板式桥墩。

基于ANSYS的等截面连续箱梁桥腹板裂缝分析

华南理工大学学报（自然科学版）
第４１卷第６期２０１３年６月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏ１．４１ＮＯ．６Ｊｕｎｅ２０１３
主跨为３８＋３× ５０＋３８ｍ预应力砼连续箱梁．根据该桥的定期检测结果，第一跨到第五跨的箱梁腹板
均出现斜裂缝，且箱梁两侧的斜裂缝基本对称．箱梁
腹板斜裂缝主要分布在每跨的０一Ｌ／４、３Ｌ／４～（为桥跨长度）跨径内，与水平方向的夹角在３０。～５Ｏ。之间，部分裂缝已贯通底板，宽度小于等于０．２ｍｍ的裂缝有３５条，宽度大于０．２ｍｍ的裂缝有１６条，其中最大裂缝宽０．３ｍｍ，超出规范限值．该箱梁腹板斜裂缝分布见图１．对比连续３期的定期检测报告发现：腹板斜裂
缝的数量在加固后没有增加，但宽度有所扩展，超限
裂缝数约占总裂缝数的３０％；裂缝集中在每跨的０～Ｌ／４、３Ｌ／４～Ｌ跨径内，由此可以判断此类裂缝为结构性受力裂缝，是由腹板内主拉应力过大引起的．大量腹板斜裂缝的存在降低了桥梁的承载力，并进
随着使用年代的增长，预应力混凝土连续箱梁
桥腹板普遍出现裂缝等病害问题，分析裂缝产生原因及加固措施是当前的研究热点 ¨ 。．预应力混凝土连续箱梁桥按截面类型分为变截面和等截面箱梁桥两种，其中变截面箱梁桥在工程中应用广泛，研究

大跨度变截面曲线连续钢箱梁桥的3D仿真分析

第1期（总第190期）No.1(Serial No.190) 2017 年 1 月CHINA MUNICIPAL ENGINEERING Jan. 2017DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2017.01.002大跨度变截面曲线连续钢箱梁桥的3D仿真分析王云龙[上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海200125]摘要：某（90.009 + 148.724 + 82.230 + 39.681 )m四跨连续变截面曲线钢箱梁，线路中心位于最小半径为255 m 的曲线段上，结构受力复杂。

利用结构分析软件ANSYS的3D板壳单元建立曲线钢箱梁的空间仿真模型，分析曲线钢箱梁在各种荷载工况及组合下的支座反力、应力与位移。

对受力最不利的中墩钢箱梁节段的有限元单元划分进行优化，分析该钢箱梁节段的局部屈曲问题。

3D仿真分析结果有效指导曲线钢箱梁的设计，也可为类似工程的设计提供有价值的参考。

关键词：大跨度曲线钢箱梁；变截面；关键节段；局部屈曲；仿真分析中图分类号：U448.213 文献标志码：A文章编号：1004-4655 (2017 ) 01-0004-041工程简介某四跨连续的曲线变截面钢箱梁桥，其跨径布置为（90.009 + 148.724 + 82.230 + 39.681 )m，线路中心位于最小半径为255 m的曲线段；箱梁等宽，结构宽度l〇.2m,梁高2_6〜7.0 m,其3D 几何图如图1所示，支点处典型断面示意图如图2所示010200^^----------------------i% 4 'f L I 1屮屮屮v|j vy vy 'vy \|/ M钢箱梁中心线〇曲线内侧§-fi\ rh ff\ i b_/t\ rh /t\ /ti/in图2曲线钢箱梁支点处典型断面示意图虽然分析曲线箱梁结构有多种比较简单而经典的方法，例如解析方法、空间梁元模型法、空间薄壁箱梁单元模型法和空间梁格模型法但是这些方法一般只适用于具有相对简单结构外形的曲线收稿日期：2016-11-16作者简介：王云龙（1972—），男，高级工程师，本科，主要从事桥梁设计工作。

箱梁畸变翘曲应力分析

＝
＝一
—Ｏ“＝２９Ｌ．７１８
（＋）４７４３：＝一．８９
由式（０得：２）
Ｏ＇ＤＷＣ
侧板ＡＣＢ、Ｄ应符合平截面假定：
ｒ
：
＝
（４１）
（５１）
同理，底板部分Ｍ＝ｏＷｔ６ｒｇＨＤ
６ｂ
同理，板部分腹
：—＿厂ｔｂｏｖｈ＇／ｓｏＡ
ｃ
～
ＯｒＤｗｓｘｃｈｔｂ
一 —
—
＿
』ｗｓＭ＋Ｍ：ｔｘ＝ｏＭ＋０ｒｔｏｄ
２３畸变翘曲系数．
＝＋＋］ｃ２ｃｂｂｕ
若口＝ｈｂ，＝ｂ，２＋ｂ３。则ｂ＝ｂ
依式２：ｒｔ＝公（＿ｗｓ０）ｆｘＯｄｏ
１８４
湖
南
交
通
科技
３６卷
Ｋ１Ｊ＋＝０Ｋ＝３＋＝．５卢＋Ｂ，１７７６７
整理可得：
Ｏ＇ＢＤＷ
：Ｉ：口ｔ ‘
（）７
（＋）Ｂ＋（一）３：＝（６３』：一（＋）０１）令：Ｋ：，＝ — ，＝一３：３＋：（＋）
得：Ｋｌ卢＋＋＝０（７１）
条件：
收稿日期：０００ —１２１—５１作者简介：周曼昊（９５），，１７一男工程师，主要从事路桥建设。
图２箱梁截面几何尺寸
２２翘曲应力．布特征．．．分
从图１可知，截面对称于Ｙ轴，曲应力反对称翘于Ｙ轴，向相反，方大小相同。见图３图４、。值：Ｄ＝即Ｄ（）４

Ansys上机例题-变截面梁

ANSYS 上机例题---变截面梁1 问题描述例：如图，一悬臂梁长1L m =，梁截面为实心圆截面,其中D 1200mm =,D2150mm =。

受均布载荷5q kN m =, q 方向向左。

梁材质为钢材，37850kg m ρ-=⋅， 112.110E Pa =⨯， 0.3μ=，用ANSYS 软件求解其应力分布情况（不计重力）。

图1 变截面悬臂梁2 求解步骤概述：前处理1）确定分析标题 2）设置菜单偏好 3）定义单元类型 4）定义材料类型 5）创建关键点6）创建关键点之间的梁，划分网格求解7）设置约束、施加载荷 8）求解后处理9）绘制梁的变形图10）绘制梁的应力图退出A N SYS3详细操作步骤：3.1进入ANSYS10.01 新建工作目录：在D盘新建一个文件夹xuanbiliang，作为ANSYS的工作目录，ANSYS 运行中产生的中间文件和结果文件将保存在这里。

文件名不要含有中文，以免产生乱码。

2开始>程序>ANSYS>ANSYS Product Launcher3 指定工作目录File Management(默认)>Working Directory>Browse选择工作目录为步骤1中新建的文件夹xuanbiliang>run3.2前处理4 确定分析标题：Utility Menu：File>Change Title<1>键入分析标题：“xuanbiliang”<2>OK5 设置单元偏好：Main Menu：Preference<1>仅仅打开“Structural”菜单过滤<2>OK2 输入工作名xuanbiliang 36 定义单元类型：Main Menu ：Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete <1>Add<2>选择beam189 <3>close7 定义材料特性MainMenu ：Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels>Structure>Linear>Elastic>Isotropic<2>在EX 项输入弹性模量：2.1e11 <3>在PRXY 项输入泊松比：0.31231 Add/Edit/Delete25<3>OK1234Main Menu：Preprocessor>Material Props>Material Models > Structure>Density<1>在DENS对画框键入：7850（定义钢材密度）<2>按“OK”完成1238 定义梁的截面Preprocessor>Sections>Beam>Common Sections<1>在BeamTool下拉菜单中选择实心圆截面，截面ID为1，输入对应尺寸R1=0.100，在name栏输入jm1，该截面取名为jm1<2>点击Apply后，定义截面ID为2，输入对应尺寸R2=0.075，在name 栏输入jm2，该截面取名为jm2<3>点“OK”2 取名jm11 Common sections349 建立梁的关键点Main Menu：Preprocessor>Modeling>Create>Key points>In Active CS<1>在关键点号菜单栏键入：1（关键点编号）<2>键入关键点1的X,Y,Z坐标：0,0,0（也可以用空着不填表示0）<3>按“Apply”完成关键点1的定义同理，按下表值建立所有关键点，在输入关键点3的坐标后，按OK键（而不是Apply）。

ansys算变截面连续梁的例子

ansys算变截面连续梁的例子/prep7!上顶板关键点位置0mk,1,k,2,-2.1k,3,-2.6,-0.125k,4,-2.8,-0.125k,5,-3,-0.125k,6,-3.4857,-0.1036k,7,-3.9714,-0.0821k,8,-4.4571,-0.0607k,9,-4.9429,-0.0393k,10,-5.4286,-0.0179k,11,-5.9143,0.0036k,12,-6.4,0.025!下底板关键点位置k,13,-2.8,-1.85k,14,,-1.85!上顶板关键点位置49mkgen,9,1,12,1,0,0,49/8,100!上顶板关键点位置50mkgen,2,1,12,1,,,50,900!上顶板关键点位置50+34.5mkgen,9,901,912,1,,,34.5/8,100c1=0.000843399 !边跨二次抛物线系数c2=0.001701323 !中跨二次抛物线系数!yb＝1.85＋c1*x1^2 !边跨梁高变化曲线!ym＝1.85＋c2*x2^2 !中跨梁高变化曲线*dim,x1,array,8x1(1)=49/8x1(2)=2*49/8x1(3)=3*49/8x1(4)=4*49/8x1(5)=5*49/8x1(6)=6*49/8x1(7)=7*49/8x1(8)=8*49/8*dim,x2,array,8x2(1)=34.5/8x2(2)=2*34.5/8x2(3)=3*34.5/8x2(4)=4*34.5/8x2(5)=5*34.5/8x2(6)=6*34.5/8x2(7)=7*34.5/8x2(8)=8*34.5/8*dim,yb,array,8yb(1)=c1*x1(1)*x1(1)yb(2)=c1*x1(2)*x1(2)yb(3)=c1*x1(3)*x1(3)yb(4)=c1*x1(4)*x1(4)yb(5)=c1*x1(5)*x1(5)yb(6)=c1*x1(6)*x1(6)yb(7)=c1*x1(7)*x1(7)yb(8)=c1*x1(8)*x1(8)*dim,ym,array,8ym(1)=-c2*(x2(1)-34.5)**2+2.2025ym(2)=-c2*(x2(2)-34.5)**2+2.2025ym(3)=-c2*(x2(3)-34.5)**2+2.2025ym(4)=-c2*(x2(4)-34.5)**2+2.2025ym(5)=-c2*(x2(5)-34.5)**2+2.2025ym(6)=-c2*(x2(6)-34.5)**2+2.2025ym(7)=-c2*(x2(7)-34.5)**2+2.2025ym(8)=-c2*(x2(8)-34.5)**2+2.2025kgen,2,13,14,1,0,-yb(1),x1(1),100kgen,2,13,14,1,0,-yb(2),x1(2),200kgen,2,13,14,1,0,-yb(3),x1(3),300kgen,2,13,14,1,0,-yb(4),x1(4),400kgen,2,13,14,1,0,-yb(5),x1(5),500kgen,2,13,14,1,0,-yb(6),x1(6),600kgen,2,13,14,1,0,-yb(7),x1(7),700kgen,2,13,14,1,0,-yb(8),x1(8),800kgen,2,813,814,1,0,0,1,100kgen,2,913,914,1,0,ym(1),x2(1),100 kgen,2,913,914,1,0,ym(2),x2(2),200 kgen,2,913,914,1,0,ym(3),x2(3),300 kgen,2,913,914,1,0,ym(4),x2(4),400 kgen,2,913,914,1,0,ym(5),x2(5),500 kgen,2,913,914,1,0,ym(6),x2(6),600 kgen,2,913,914,1,0,ym(7),x2(7),700 kgen,2,913,914,1,0,ym(8),x2(8),800 kgen,2,1,14,1,,,-0.5,50et,1,63mp,dens,1,2500mp,ex,1,3.5e10mp,prxy,0.1667r,1,0.25*do,i,0,16,1a,1+i*100,1+(i+1)*100,2+(i+1)*100,2+i*100*enddoa,1,51,52,2aatt,1,1,1asel,noner,2,0.375*do,i,0,16,1a,2+i*100,2+(i+1)*100,3+(i+1)*100,3+i*100*enddoa,2,52,53,3aatt,1,2,1asel,noner,3,0.5*do,i,0,16,1a,3+i*100,3+(i+1)*100,4+(i+1)*100,4+i*100a,4+i*100,4+(i+1)*100,5+(i+1)*100,5+i*100*enddoa,3,53,54,4a,4,54,55,5aatt,1,3,1asel,none*dim,hd,array,9hd(9)=0.2hd(8)=(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(7)=2*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(6)=3*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(5)=4*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(4)=5*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(3)=6*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(2)=7*(3.4/7)*0.3/3.4+0.2hd(1)=0.5*do,i,1,8,1r,30+i,hd(i+1),hd(i+1),hd(i),hd(i)*enddo*do,i,0,16,1*do,k,5,11,1a,k+i*100,k+(i+1)*100,k+1+(i+1)*100,k+1+i*100 a,k,k+50,k+1+50,k+1aatt,1,k+26,1asel,none*enddo*enddoasel,noner,4,0.5*do,i,0,16,1a,4+i*100,4+(i+1)*100,13+(i+1)*100,13+i*100*enddoa,4,54,63,13aatt,1,4,1asel,nonec3=6.2474e-5c4=0.000126024*dim,h1,array,8h1(1)=0.25+c3*x1(1)*x1(1)h1(2)=0.25+c3*x1(2)*x1(2)h1(3)=0.25+c3*x1(3)*x1(3)h1(4)=0.25+c3*x1(4)*x1(4)h1(5)=0.25+c3*x1(5)*x1(5)h1(6)=0.25+c3*x1(6)*x1(6)h1(7)=0.25+c3*x1(7)*x1(7)h1(8)=0.25+c3*x1(8)*x1(8)*dim,h2,array,9h2(1)=0.25+c4*x1(1)*x1(1)h2(2)=0.25+c4*x1(2)*x1(2)h2(3)=0.25+c4*x1(3)*x1(3)h2(4)=0.25+c4*x1(4)*x1(4)h2(5)=0.25+c4*x1(5)*x1(5)h2(6)=0.25+c4*x1(6)*x1(6)h2(7)=0.25+c3*x1(7)*x1(7)h2(8)=0.25+c4*x1(8)*x1(8)h2(9)=0.4*do,i,1,8,1r,10+i,h1(i)a,13+(i-1)*100,13+i*100,14+i*100,14+(i-1)*100aatt,1,10+i,1asel,none*enddo*do,i,1,9,1r,20+i,h2(i)a,13+(i+7)*100,13+(i+8)*100,14+(i+8)*100,14+(i+7)*100 a,13,63,64,14aatt,1,20+i,1asel,none*enddor,50,2a,1,51,64,14a,801,901,914,814aatt,1,50,1asel,noneallsesize,0.4mshape,0mshkey,1amesh,allnsel,allnsym,x,10000,1,80000,1 esym,,10000,1,10000,1 cskp,12,0,1714,1713,1701 nsym,z,100000,1,100000,1 esym,,100000,1,1000000,1 allsnummrg,allcsys,0nsel,s,loc,y,-1.85nsel,r,loc,x,-3,-2.6 nsel,r,loc,z,-0.5,0d,all,ux,,,,,uy,roty,rotz allsnsel,s,loc,y,-1.85nsel,r,loc,x,2.6,3nsel,r,loc,z,-0.5,0d,all,ux,,,,,uy,roty,rotz allsnsel,s,loc,y,-1.85nsel,r,loc,x,-3,-2.6 nsel,r,loc,z,169,169.5 d,all,ux,,,,,uy,roty,rotz allsnsel,s,loc,y,-1.85nsel,r,loc,x,2.6,3nsel,r,loc,z,169,169.5 d,all,ux,,,,,uy,roty,rotz allsnsel,s,loc,y,-3.875 nsel,r,loc,x,2.6,3nsel,r,loc,z,49,50d,all,ux,,,,,uy,roty,rotz allsnsel,s,loc,y,-3.875 nsel,r,loc,x,-3,-2.6 nsel,r,loc,z,49,50d,all,ux,,,,,uy,roty,rotz allsnsel,s,loc,y,-3.875 nsel,r,loc,x,-3,-2.6 nsel,r,loc,z,119,120d,all,ux,,,,,uy,roty,rotz allsnsel,s,loc,y,-3.875 nsel,r,loc,x,2.6,3nsel,r,loc,z,119,120d,all,ux,,,,,uy,roty,rotz alls!进行车道布载!一恒/soluallsacel,,9.8solve/post1plnsol,s,1nsel,s,loc,z,10esln,s,,allplnsol,s,1finish。

基于 ANSYS 的变截面异形连续梁桥裂缝和挠度验算

基于 ANSYS 的变截面异形连续梁桥裂缝和挠度验算张四国;闫旭【摘要】Based on the knowledge of FEM,3D Solid model of a special shaped continuous beam bridge was built using ANSYS considering the dead load,vehicle live load and temperature load conditions. Bridge deck stress distribution was explored under single operating condition and the most unfavorable conditions combination. Results were compared with the allowable values. Research shows that the bridge works in good condi-tion and longitudinal cracks,0. 08 mm in width,appeares at some parts of the bridge. The maximum crack width meet the specification requirements.%基于有限元法的相关知识，利用ANSYS软件对某异形连续梁桥进行了实体有限元建模及静力分析，考虑了恒载、车辆活载和温度荷载等工况，探索了桥梁在单一工况及最不利工况组合下桥面板的应力分布情况，并与规范容许值进行了对比和抗裂验算，结果表明，桥面受力状况良好，部分区域出现宽度为0.08 mm的纵向裂缝，但最大裂缝宽度满足规范要求。

【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)019【总页数】3页(P151-152,153)【关键词】有限元;变截面;连续梁;结构分析【作者】张四国;闫旭【作者单位】天津市市政工程设计研究院，天津 300051;天津市市政工程设计研究院，天津 300051【正文语种】中文【中图分类】U441公路桥涵的设计要满足技术先进、安全可靠、耐久适用和经济合理等要求[1]，其中安全性是设计的第一原则。