ANSYS仿真作业解答.doc

桥梁结构仿真分析 学 院： 姓 名： 学 号： 指导教师： 一、下承式钢管混凝土拱桥，跨径90m。主梁截面布置如下图所示，C50混凝土，吊杆为54根直径7mm钢丝；钢管混凝土拱圈截面如图所示，直径1m、壁厚14mm、内填C50混凝土。吊杆下设置壁厚40cm的混凝土横梁。设计荷载公路I级，4车道。按照杆系结构计算结构在移动荷载作用下的弯矩和剪力包络图。 立面布置（单位：m） 拱圈截面布置 主梁截面布置（单位：cm） 1、计算模型 ?1）采用单梁模型； ?2）拱圈采用共节点分离模型，单拱轴，钢管、拱轴混凝土和吊杆弹性模量取2倍的各自模量，面积不变； ?3）吊杆不考虑初应变。 ?输出荷载影响矩阵，然后使用MATLAB求解弯矩和剪力包络图（纵桥向最不利加载）。 2、计算结果 图1-1 主梁弯矩包络图 图1-2 主梁剪力包络图 3、ANSYS命令流 FINISH /CLEAR /TITLE,Concrete-Filled Tube Arch Bridge /PREP7 ET,1,82 !辅助单元类型 CYL4,0.5,0.5,0.5,,0.486 !建立一个环面 SMRTSIZE,5 !网格划分 AMESH,ALL SECWRITE,STEEL_TUBE,SECT,,1 !截面存盘（文件名：STEEL_TUBE；文件拓展名：SECT；单元类型属性：1） SECTYPE,1,BEAM,MESH, !截面类型和ID定义 SECOFFSET,CENT,,, !截面偏移，CENT偏移到质心 SECREAD,STEEL_TUBE,SECT,,MESH !读入截面 ASEL,ALL !选择所有面 ACLEAR,ALL ADELE,ALL,,,1 !将图形及面、线、点全部删除（只保留截面文件） CYL4,0.5,0.5,0.486 !建立一个圆面 SMRTSIZE,5 AMESH,ALL SECWRITE,CONCRETE,SECT,,1 SECTYPE,2,BEAM,MESH, SECOFFSET,CENT,,, SECREAD,CONCRETE,SECT,,MESH ASEL,ALL ACLEAR,ALL ADELE,ALL,,,1 K,1,-9 K,2,-9,-0.2 K,3,-7,-0.5 K,4,-6.5,-1.8 K,5,-5,-1.8 K,6,-4.5,-0.5 K,7,-4,-0.25 K,8,4,-0.25 K,9,4.5,-0.25 K,10,5,-1.8 K,11,6.5,-1.8 K,12,7,-0.5 K,13,9,-0.2 K,14,9 A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14 SMRTSIZE,5 AMESH,ALL SECWRITE,ZL,SECT,,1 SECTYPE,3,BEAM,MESH, SECOFFSET,CENT,,, SECREAD,ZL,SECT,,MESH ASEL,ALL ACLEAR,ALL ADELE,ALL,,,1 ET,1,BEAM44 !钢管材料特性 MP,EX,1,2.1E11*2 !弹性模量，单位：Pa MP,DENS,1,7800 !密度，单位：kg/立方米 MP,PRXY,1,0.3 !泊松比 ET,2,BEAM44 !拱轴混凝土材料特性 MP,EX,2,3.45E10*2 MP,DENS,2,2600 MP,PRXY,2,0.1667 ET,3,BEAM44 !主梁混凝土材料特性 MP,EX,3,3.45E10 MP,DENS,3,2600 MP,PRXY,3,0.1667 ET,4,LINK10 !吊杆材料特性（平行钢丝束） MP,EX,4,1.95E11*2 MP,DENS,4,7800 MP,PRXY,4,0.3 KEYOPT,4,3,0 !选择参数设定，只受拉吊杆 !*****建立有限元模型***** !*****定义拱轴线***** *DIM,x,ARRAY,179 !将顺桥