（建筑工程管理）第章ANSYS桥梁工程应用实例分析.pdf

内容 本章介绍桥梁结构的模拟分析。桥梁是一种 重要的工程结构，精确分析桥梁结构在各种受力 提要 方式下的响应有较大的工程价值。模拟不同类型 的桥梁需要不同的建模方法，分析内容包括静力 分析、动荷载响应分析、施工过程分析等等。在 本章中着重介绍桁架桥、刚架桥和斜拉桥三种类 型桥梁。 （建筑工程管理）第 章 ANSYS 桥梁工程应 用实例分析 第 6 章 ANSYS 桥梁工程应用实例分析 第 6 章 ANSYS 桥梁工程应用实例分析 本章重点 结构分析具体步骤结构静力分析 桁架结构建模方法结构模态分析 本章典型效果图 6.1 引言 ANSYS 通用有限元软件在土木工程应用分析中可发挥巨大的作用。我们 用它来分析桥梁工程结构，可以很好的模拟各种类型桥梁的受力、施工工 况、动荷载的耦合等。 ANSYS 程序有丰富的单元库和材料库，几乎可以仿真模拟出任何形式的 桥梁。静力分析中，可以较精确的反应出结构的变形、应力分布、内力情 况等；动力分析中，也可精确的表达结构的自振频率、振型、荷载耦合、 时程响应等特性。利用有限元软件对桥梁结构进行全桥模拟分析，可以得 出较准确的分析结果。 本章介绍桥梁结构的模拟分析。作为一种重要的工程结构，桥梁的精 确分析具有较大的工程价值。桥梁的种类繁多，如梁桥、拱桥、钢构桥、 悬索桥、斜拉桥等等，不同类型的桥梁可以采用不同的建模方法。桥梁的 分析内容又包括静力分析、施工过程模拟、动荷载响应分析等。可以看出 桥梁的整体分析过程比较复杂。总体上来说，主要的模拟分析过程如下： （1）根据计算数据，选择合适的单元和材料，建立准确的桥梁有限元 模型。 （2）施加静力或者动力荷载，选择适当的边界条件。 （3）根据分析问题的不同，选择合适的求解器进行求解。 （4）在后处理器中观察计算结果。 （5）如有需要，调整模型或者荷载条件，重新分析计算。 桥梁的种类和分析内容众多，不同类型桥梁的的分析过程有所不同， 分析侧重点也不一样。在这里仅仅给出大致的分析过程，具体内容还要看 具体实例的情况。 6.2 典型桥梁分析模拟过程 6.2.1 创建物理环境 建立桥梁模型之前必须对工作环境进行一系列的设置。进入 ANSYS 前 处理器，按照以 6 个步骤来建立物理环境： 1 、设置GUT 菜单过滤 2 、定义分析标题（／TITLE） 3 、说明单元类型及其选项（KEYOPT 选项） 4 、设置实常数和单位制 5 、定义材料属性 1．设置GUI 菜单过滤 如果你希望通过 GUI 路径来运行 ANSYS，当ANSYS 被激活后第一件要做 的事情就是选择菜单路径：MainMenuPreferences，执行上述命令后，弹 出一个如图 6-1 所示的对话框出现后，选择 Structural 。这样ANSYS 会根 据你所选择的参数来对 GUI 图形界面进行过滤，选择Structural 以便在进 行结构分析时过滤掉一些不必要的菜单及相应图形界面。 图 6-1GUI 图形界面过滤 2．定义分析标题 在进行分析前，可以给你所要进行的分析起一个能够代表所分析内容 的标题，比如 “trussbridge”，以便能够从标题上与其他模型区别。用 面的 GUI 方法定义分析标题。 命令：／TITLE GUI：UtilityMenuFileChangeTitle 图 6-2GUI 定义标题 3．定义单元类型及其选项（KEYOPT 选项） 与 ANSYS 的其他分析一样，结构分析也要进行相应