第六篇 桥梁结构分析计算机方法.ppt

第一章 绪论 第二章 简支梁横向分布影响线通用计算 第三章 桥梁结构分析的有限元法 第四章 计算实例;第一节 有限单元法概述 第二节 两个问题的基本算法 ;第一节 有限单元法概述;有限元法是结构分析矩阵法的推广。结构矩阵法的基本思想就是以节点位移或节点内力作为未知数，或者以节点位移和内力混合变量作为未知数，利用在各个结构构件节点上的位移和内力的关系，列出方程组，求解得到问题的解。 有限元法可以解各类力学问题，包括受拉、压的杆，受弯、扭的梁，平面应力、平面应变和平面轴对称问题，板、壳和块体三维受力问题以及流体力学问题等，材料可以是弹性的或者是弹塑性的，各向同性或各向异性的，可求解静力的或动力的问题。;; 连续问题 无限自由度问题 微分方程问题;三、用于桥梁有限元分析的软件;2、通用分析软件 （1）SAP系列（Structural Analysis Program），是线弹性结构有限元静动力分析软件，具备各种单元库，能解决各类结构的内力计算问题。具备强大的前后处理功能，能自动生成网络，可以给出结构的变形图和应力等值线图。 （2）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。 ANSYS软件主要包括三个部分：前处理模块、分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模以及网格划分工具；后处理模块可将计算分析结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、立体切片显示、透明及半透明显示，也可以将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。 软件提供了包括梁单元、桁架单元、弹簧单元、索单元、板单元、块单元以及超单元等多种单元在内的100多种单元类型，可用来模拟工程中的各种结构和材料。 ;第二节 两个问题的基本算法;截取一面积元素dA，则ydA和y2dA称为该面积元素dA对x轴的面积矩和惯性矩，而以下两个积分： ;1.梯形的几何特性;2.断面描述;3.求N号截面的面积和重心;4.求N号截面的惯矩EI(N);$DEBUG COMMON/C7/EA(20),EI(20),TZB(20) COMMON/C8/HB(20,20),BB(20,20),STH(20) DIMENSION NVO(20) C OPEN(1,FILE=JMTX.INP) READ(1,*)NJM DO 1 I=1,NJM READ(1,*)NVO(I) READ(1,*)(BB(I,J),J=1,NVO(I)) READ(1,*)(HB(I,J),J=1,NVO(I)) 1 CONTINUE CLOSE(1);C CALL JMTX(NJM,NVO) STOP END C SUBROUTINE JMTX(NJM,NVO) COMMON/C7/EA(20),EI(20),TZB(20) COMMON/C8/HB(20,20),BB(20,20),STH(20) DIMENSION NVO(20) DO 10 N=1,NJM TZ=0 EA(N)=0 EI(N)=0; DO 3 I=1,NVO(N)-1 AS=BB(N,I+1) BX=BB(N,I) STH(I)=HB(N,I+1)-HB(N,I) DA=(AS+BX)*STH(I)/2 EA(N)=EA(N)+DA YP=STH(I)*(2*AS+BX)/3/(AS+BX) TZ=TZ+DA*(YP+HB(N,I)) 3 CONTINUE TZB(N)=TZ/EA(N);C DO 4 I=1,NVO(N)-1 AS=BB(N,I+1) BX=BB(N,I) STH(I)=HB(N,I+1)-HB(N,I) DA=(AS+BX)*STH(I)/2 YP=STH(I)*(2*AS+BX)/3/(AS+BX) TI=STH(I)**3*(BX**2+AS**2+4*AS*BX)/36/(AS+BX) TZ=DA*(TZB(N)-YP-HB(N,I))**2 EI(N)=EI(N)+TI+TZ 4 CONTINUE;C WRIT