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2 * “工程软件应用课程 —— Ansys软件 （Lesson9）” 桥梁工程系 王志强 作业： 双柱桥墩支撑在承台上，受水平和竖向集中力分别为300kN、6000kN，桥墩高12m，截面尺寸2.0*2.0 m，横梁长10m，截面尺寸1.5*2.0m，承台尺寸长为15.0m，深为5.0m，见下图所示，计算桥墩和承台的受力。按桥墩用beam3，桥台用平面单元plane82，桥墩为混凝土C30，桥台为混凝土C25，混凝土弹性模量分别为：3.0E10、2.85E10，泊凇比=0.167。（注意：梁单元与平面单元之间需设置适当的约束方程；另外，把课堂的演示例题在做一次。 ） 2000kN 2000kN 2000kN 300kN 10m 2.5m 2.5m 2m 12m 1.5m 5m 1、创建几何模型； 2、定义单元类型、实常数、材料类型和有关参数； 3、网格剖分，定义边界条件和外加荷载，并求解； 4、进入后处理界面查看计算结果，并校核正确性。 习题分析步骤： 1、取截面形心点连线建立梁单元的有限元模型； 2、实体单元模型就是几何模型；用形心和实体单元建模有什么区别？ 1 2 3 4 5 6 7 8 3. 定义单元类型、实常数、材料参数. a. Main Menu: Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete b. 选择 Add . . . c. 左边单元库列表中选择 Beam. 在右边单元列表中选择 2D Elastic 3 (Beam3). e. 选择 Add . . . f. 左边单元库列表中选择 Solid. g. 在右边单元列表中选择 Quad 4Node 42 (Plane 42). 选择 ok 后退出. i. Main Menu: Preprocessor Real Constants（定义实常数） j. 选择 Add . . . k. 选择 OK 定义Beam3的实常数 1. l. 在AREA框中输入 3.0 （横截面积）IZZ = 0.5625; 梁高 HEIGHT=1.5. m. 选择 ok 后退出. n. 选择 Add . . . o. 选择 OK 定义Beam3的实常数 2. p. 在AREA框中输入 4.0 （横截面积）IZZ = 1.3333; 梁高 HEIGHT=2.0. q. 选择OK 后退出。 4. 对几何模型网格划分. a. Main Menu: Preprocessor Meshing MeshTool-Element Attributes 选择 Lines – Set; 拾取 line 4(横梁). Mat =1 Real =1 Type =1 Beam3, 按OK退出； 选择 Lines – Set; 拾取 line 3、5(墩). Mat =1 Real =2 Type =1 Beam3, 按OK退出； f. Main Menu: Preprocessor Meshing MeshTool 选择 Lines – Set; 拾取 line3、4、5. (No. Element division) 填 8（单元细分） 选择 Areas – Set; 拾取 Area=1.为什么不用给底下的承台设置材料和实常数 Size =0.25 ( 单元细分) Meshing MeshTool 选择 Mesh. 拾取 line3、4、5 按Ok. Meshing MeshTool 选择 Mesh j. 拾取 Area(Pick All). 5. 施加约束方程. a. Main Menu: Preprocessor Coupling/Ceqn Constraint Eqn 6. 施加边界约束条件及载荷. a. Main Menu: Solution Define loads - Apply -Structural- Displacement On Nodes b. 拾取模型最下边的节点; 在拾取菜单中选择 OK. c. 选择All DOF, Value displacement Value = 0; 选择 OK. d. Main Menu: Solution Define Loads- Apply -Structural- Force/Moment On Nodes e. 拾取2、14和10号节点; 在选取对话框中选择OK. g. 选择 FY; 在 VALUE框中输入-2000000; 选择 Apply. 拾取2号节点. 在选取对话框中选择OK 选择 FX. 在 VALUE框中输入 300000