桁架桥梁结构分析设置分解

(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
(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
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)
Hale Waihona Puke Baidu
(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
(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）
桁架桥梁结构分析设置
背景素材选自位于密执安的"Old North Park Bridge"
(1904 - 1988)。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。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。

(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)
构件
顶梁及侧梁(Beam1) 桥身弦梁(Beam2) 底梁(Beam3)
惯性矩m4
横截面积m2
3.83 106 m4
2.19 103 m2 1.185 103 3.031103
1.87 106
8.47 106
(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