Ansys桥梁计算
根据ANSYS的桥梁分析
钢桁架桥静力受力分析对一架钢桁架桥进行具体静力受力分析，分别采用GUI方式和命令流方式。
A 问题描述图6-15 钢桁架桥简图已知下承式简支钢桁架桥桥长72米，每个节段12米，桥宽10米，高16米。
设桥面板为0.3米厚的混凝土板，当车辆行驶于桥梁上面时，轴重简化为一组集中力作用于梁上，来计算梁的受力情况。
桁架杆件规格有三种，见下表：杆件截面号形状规格端斜杆 1 工字形400×400×16×16上下弦 2 工字形400×400×12×12 横向连接梁 2 工字形400×400×12×12其他腹杆 3 工字形400×300×12×12所用材料属性如下表：表6-3 材料属性参数钢材混凝土弹性模量EX 2.1×1011 3.5×1010泊松比PRXY 0.3 0.1667密度DENS 7850 2500B GUI操作方法1.创建物理环境1）过滤图形界面：GUI：Main Menu> Preferences，弹出“Preferences for GUI Filtering”对话框，选中“Structural”来对后面的分析进行菜单及相应的图形界面过滤。
2）定义工作标题：GUI：Utility Menu> File> Change Title，在弹出的对话框中输入“Truss Bridge StaticAnalysis”，单击“OK”。
如图6-16（a）。
指定工作名：GUI：Utility Menu> File> Change Jobname，弹出一个对话框，在“Enter new Name”后面输入“Structural”，“New log and error files”选择yes，单击“OK”。
如图6-16（b）。
图6-16（a）定义工作标题图6-16（b）指定工作名3）定义单元类型和选项：GUI：Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete，弹出“Element Types”单元类型对话框，单击“Add”按钮，弹出“Library of Element Types”单元类型库对话框。
Ansys桥梁计算汇编
Ansys桥梁计算汇编摘要本文将介绍 Ansys 软件在桥梁计算方面的应用。
桥梁是人类文明的重要标志之一，而现代桥梁的建造离不开计算机技术的支持。
Ansys 软件作为一种常用的工程计算软件，可以在计算桥梁结构强度、稳定性和振动等方面发挥重要作用。
本文将从桥梁计算的基础原理、Ansys 软件的应用方法、实际案例等方面进行详细介绍。
桥梁计算基础原理在桥梁计算中，常采用有限元分析（FEA）方法。
该方法将桥梁分割成许多小的有限元，再对每个元素进行计算，最终得到整个桥梁的力学特性。
桥梁的有限元模型需要包括以下几个方面：1.桥梁的几何形状、材料特性、截面性质等参数；2.桥梁外部荷载的大小和作用方向；3.桥梁支座的约束条件。
在FE 模型中，桥梁结构被分成许多小的单元。
通过对每个单元进行力学计算，可以得到整个结构的力学性质。
FEA 方法可以更准确地预测桥梁在不同荷载条件下的强度、稳定性和振动等特性。
使用 FEA 方法可以更好地辅助设计桥梁结构，提升桥梁的施工安全性和使用寿命。
Ansys 软件在桥梁计算中的应用方法Ansys 软件是工程领域中常用的通用有限元分析软件之一。
该软件具有强大的计算能力和众多的功能模块，适用于结构分析、热力学分析、流体力学分析等广泛领域的计算。
在桥梁计算中，Ansys 软件通常可以用于以下方面：•结构强度分析：Ansys 可以通过求解桥梁分析中的应力、应变和变形等参数，来评估桥梁结构的强度和稳定性。
•静态和动态分析：静态分析是针对荷载作用下改桥梁的响应，而动态分析则更加关注桥梁在振动状态下的响应。
•稳定性分析：Ansys 软件可以对桥梁结构在不同荷载情况下的稳定性问题进行分析。
•模态分析：模态分析用于确定桥梁在不同工作状态下的振动频率和模态形态。
Ansys 软件的桥梁计算模块通常包括几何建模、网格划分、材料参数设定、荷载设定、约束条件设定、分析求解等模块。
下面给出一些使用 Ansys 进行桥梁计算的简单步骤：1.准备桥梁几何模型，在 Ansys 中对桥梁进行建模；2.将桥梁模型划分为许多小的单元，确定每个单元的材料特性、截面特性等参数；3.设定荷载和约束条件，确定计算桥梁的工作状态；4.运行计算，解析桥梁在不同工况下的强度、稳定性和振动等特性。
ansys梁系计算
2 梁系问题和杆系相比，梁系结构杆件的弯曲效应就需要考虑了。
这时，结点上的广义位移为线位移的基础上增加了角位移。
在Ａｎｓｙｓ中二维梁单元和三维梁单元的分别是Ｂｅａｍ３和Ｂｅａｍ４，它们结点上的位移分别是３个和６个。
建立梁系结构的方法和求解步骤与前面的杆系结构完全相同，唯一不同的是它们单元特性和单元内力属性有所改变。
这里给出二维超静梁和三维精简后塔机算例来说明梁系结构的有限元计算。
下面几个实例的代码均在Ａｎｓｙｓ５．６的ＥＤ版中调试通过。
２．１ Ｅｘ３－３５Ｓ．ｔｘｔ 直接建模求解超静定梁（结点少） 如图所示的两跨超静定梁，整个梁上作用有线形分布的荷载，梁的中点位置上有一个集中力作用。
梁的几何尺寸和其上的荷载和边界条件如图所示，试利用Ａｎｓｙｓ计算该梁的变形和内力。
这里我们采用了两种不同的单元划分方案，分别计算出了变形和内力，并给出了内力图。
从内力图的比较可以看出，不同单元划分对内力图的形状有明显影响。
所以在利用直线连接绘制内力图时需要比较多的节点和单元才可以得出比较准确的内力图。
第一个例子对两跨超静定梁采用了最少的结点（３个结点）和单元（２个单元）个数来说明梁系结构的有限元计算过程。
由于采用了太少的结点和单元，计算结果画出的的剪力图和弯矩图是不准确的，请读者注意。
上图是设置了三个结点，两个单元的模型，完全固定左侧结点，右侧结点不能移动，但可以转动。
了各单元上作用有线性分布的荷载，在中间结点上有向下的集中力。
经过计算，利用单元表定义技术，利用单元上的画直线方法得到了该梁剪力图（如上图）和弯矩图（如下图）。
显示这两个内力图的趋势是不对的，但在结点上的内力值是正确的。
下面是所有命令： ＦＩＮＩＳＨ ！退出以前模块 ／ＣＬＥＡＲ ／ＦＩＬＮＡＭＥ， ＥＸ３－３５Ｓ ／ＵＮＩＴＳ， ＣＧＳ ！ 单位采用ＣＧＳ ／ＴＩＴＬＥ， ＥＸ３－３５Ｓ．ｔｘｔ， ３ ＮＯＤＥＳ ＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮ ／ＰＲＥＰ７ ！进入前处理模块ＰＲＥＰ７ Ｎ， １， ０， ０ ！定义各个结点 Ｎ， ２， １５， ０ Ｎ， ３， ３０， ０ ＮＰＬＯＴ ！ 图形中不显示结点号码 ＮＰＬＯＴ， １ ！ 图形中显示结点号码 ＮＬＩＳＴ ！ 在直角坐标系统下，列出结点资料 ＤＳＹＳ， １ ！ 列出资料时，转换至圆柱坐标 ＮＬＩＳＴ ！ 在圆柱坐标系统下，列出结点资料 ＥＴ， １， ＢＥＡＭ３ ！定义第一类单元为平面梁单元ＢＥＡＭ３ ＭＰ， ＥＸ， １， ２０７ｅ５ ！定义第一类材料的弹性模量ＥＸ Ｒ， １， １， ０．０２０８３３， ０．５ ！定义单元的第一类实常数：Ａｒｅａ，Ｉｎｅｒｔｉａ，Ｈｅｉｇｈｔ Ｅ， １， ２ ！定义各个单元两端结点的连接关系 Ｅ， ２， ３ ＥＰＬＯＴ ！用图形显示单元 ＥＬＩＳＴ ！列出单元信息 ＦＩＮＩＳＨ ！退出前处理模块 ／ＳＯＬＵ ！进入求解模块ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＡＮＴＹＰＥ， ＳＴＡＴＩＣ ！申明求解类型是静力分析 ＯＵＴＰＲ， ＢＡＳＩＣ， ＡＬＬ ！ 在输出结果中，列出元素的结果 Ｄ， １， ＵＸ， ０， ， ， ， ， ＵＹ， ＲＯＴＺ ！定义１号结点约束所有自由度ＵＸ，ＵＹ和ＲＯＴＺ Ｄ， ３， ＵＸ， ０， ， ， ， ，ＵＹ ！约束３号结点的ＵＸ和ＵＹ自由度 ＳＦＢＥＡＭ， １， １， ＰＲＥＳ， ０， ３００ ！定义各个单元上的线性分布荷载 ＳＦＢＥＡＭ， ２， １， ＰＲＥＳ， ３００， ６００ Ｆ， ２， ＦＹ， －１０００ ！定义在２号结点上的沿－Ｙ方向大小为１０００的集中力 ＳＯＬＶＥ ！开始求解 ＦＩＮＩＳＨ ！退出求解模块 ／ＰＯＳＴ１ ！进入后处理模块ＰＯＳＴ１ ＰＲＤＩＳＰ ！ 显示变形数据 ＥＴＡＢＬＥ，ＩＭＯＭＥＮＴ， ＳＭＩＳＣ， ６ ！ 建立元素结果表，元素Ｉ点力矩 ＥＴＡＢＬＥ，ＪＭＯＭＥＮＴ， ＳＭＩＳＣ， １２ ！ 建立元素结果表，元素Ｊ点力矩 ＥＴＡＢＬＥ， ＩＳＨＥＡＲ， ＳＭＩＳＣ， ２ ！ 建立元素结果表，元素Ｉ点剪力 ＥＴＡＢＬＥ， ＪＳＨＥＡＲ， ＳＭＩＳＣ， ８ ！ 建立元素结果表，元素Ｊ点剪力 ＰＲＥＴＡＢ ！ 显示单元表资料 ／ＴＩＴＬＥ， ＳＨＥＡＲ ＦＯＲＣＥ ＤＩＡＧＲＡＭ ！定义图形窗口标题 ＰＬＬＳ， ＩＳＨＥＡＲ， ＪＳＨＥＡＲ ！ 结构剪力分布图 ／ＴＩＴＬＥ， ＢＥＮＤＩＮＧ ＭＯＭＥＮＴ ＤＩＡＧＲＡＭ ！定义图形窗口标题 ＰＬＬＳ， ＩＭＯＭＥＮＴ， ＪＭＯＭＥＮＴ ！ 结构弯矩分布图 ＦＩＮＩＳＨ ！退出后处理模块ＰＯＳＴ１ ２．２ Ｅｘ３－３５Ｃ．ｔｘｔ 直接建模求解超静定梁（结点较多） 从上面例子看出，要得到比较符合实际情况的内力图，需要设置比较多的结点和单元。
道路与桥梁电算(ANSYS作业)
课程名称：道路与桥梁电算（ANSYS作业）题目要求：1.选择合适模型参数及尺寸2.建模求解过程借助ANSYS有限元软件完成题目作业格式要求：1.对所分析的结构做简要说明，说明计算参数取值2.建模过程所需菜单须详细说明3.结果分析中重点对变形、应力、应变规律进行阐述，必要时可借助相关图形进行说明4.作业可手写也可打印。
题目：路面结构内力计算20m1：1.537m尺寸说明：具体建模尺寸以题目尺寸要求为准（1）.材料参数=0.18m-0.2m，E=1500MPa-1800MPa，u=0.3面层：h1=0.3-0.4m，E=1200MPa-1500MPa，u=0.2基层：h1=0.15m-0.2m，E=800-1200MPa，u=0.2底基层：h1土基：E=50MPa，u=0.3（2）路基顶面宽度取16-18米，路基填筑高度6-8米，边坡1：1.2-1.5要求：建模时必须明确说明具体尺寸。
（3）建模要求沥青层网格划分使用map（映射）型网格划分形式（4）荷载形式荷载大小0.7MPa，宽度0.3m（下面是解答，先确定参数，再解答）解：一．结构：面层 h=0.18m，E=1.6E11Pa，u=0.3 基层 h=0.35m，E=1.2E11Pa，u=0.2 底基层h=0.18m，E=1.2E11Pa，u=0.2 土基 E=0.05E11Pa，u=0.3 宽度为18米,土层底层宽度为37.5米,边坡1:1.3，施加荷载0.7Mpa，宽度0.3m。
第一步，建立模型1、选择主菜单Preferences，弹出对话框中点击 Structure，选取结构分析，点OK关闭对话框。
2、定义单元类型。
依次点击主菜单中的Preferences ， ElementType，add/Edit/Delete，点击add按钮，弹出单元选择对话框，单元类型选择Solid组的Quad 4node 42，单击OK按钮，Close关闭对话框。
3.定义材料特性，按照Preprocessor，Material Props，Material Models依次点击，弹出材料属性对话框，对话框右侧选择Structure，双击后选择Linear ， Elastics，Isotropics，双击之后弹出对话框，定义材料的E和u ，然后关闭，再选择Metarial按钮选择New Material,依次建立四个路基层的E，u。
曲线梁桥ANSYS计算命令流
!****************************************************************************** ***********************! case2:无偏载(以跨径布置30m+40m+30m,桥宽8.5为例）! 上海城市设计研究院L1+L2+L3预应力混凝土曲线连续梁桥结构分析! 两端为抗扭支座，中间支座为点铰支座! 每次要记得修改横隔梁的参数，即Mass21单元的实常数!****************************************************************************** ***********************FINI/CLE/prep7!DEFINE THE ELEMENTARY PARAMETERS*DIM,L,ARRAY,10*DIM,H,ARRAY,10*DIM,CITA,ARRAY,10!*****以下参数均可修改***************N=3 !跨数L(1)=30 !第一跨L(2)=40 !第二跨L(3)=30 !第三跨e1=1.25 !1#墩处内支座到中心线的间距e2=1.25 !1#墩处外支座到中心线的间距e3=0 !2#墩处的支座偏心距（正的表示外偏）e4=0 !3#墩处的支座偏心距e5=1.25 !4#墩处内支座到中心线的间距e6=1.25 !4#墩处外支座到中心线的间距R=10000 !曲线桥半径H0=1.0 !梁底到截面形心处的高度M=16146 !mass21单元质量J=27246.38 !mass21单元转动惯量!*************************************LL=0.0*DO,I,1,NLL=LL+L(I)CITA(I)=L(I)/R/3.1415925*180*ENDDOCITA0=LL/R/3.1415925*180LOCAL,11,1,0,0,0,0,270,0CSYS,11!DEFINE THE NODES OF BRIDGEN, 1, R, -179.9999, H0N, L(1)+1, R, -179.9999+CITA(1), H0N, L(1)+L(2)+1, R, -179.9999+CITA(1)+CITA(2), H0 N, L(1)+L(2)+L(3)+1, R, -179.9999+CITA0, H0FILL,1,L(1)+1FILL,L(1)+1,L(1)+L(2)+1FILL,L(1)+L(2)+1,L(1)+L(2)+L(3)+1!DEFINE THE REFERENCE POINT OF MAIN DECKN,2000,0,0,0!***************************************************************** !DEFINE THE NODES OF RIGID BEAM OF MAIN GIRDERN, 2001, R-e1, -179.9999, H0N, 2002, R+e2, -179.9999, H0N, 2003, R+e3, -179.9999+CITA(1), H0N, 2004, R+e4, -179.9999+CITA(1)+CITA(2), H0N, 2005, R-e5, -179.9999+CITA0, H0N, 2006, R+e6, -179.9999+CITA0, H0NROTA T,ALL!*****************************************************! 定义主梁单元材料、几何参数! 混凝土标号为C40!**************梁段截面几何特性*******************ET,1,BEAM4MP,EX , 1, 3.25E+10MP,NUXY, 1, 0.2000MP,DENS, 1, 3950.50MP,ALPX, 1, 1.00E-05R,1,4.39129,2.4428,20.7089,8.5,2.0,, !跨中梁断面RMORE ,,5.0388,,,,,!**************刚臂截面几何特性*******************! 增设抗扭或偏心支座时采用ET,3,BEAM4MP,EX , 3, 3.25E+10MP,NUXY, 3, 0.2000MP,DENS, 3, 0.0MP,ALPX, 3, 1.0E-08R,3,100,1000,1000,0.5,0.5,,RMORE ,,1000,,,,,!****************生成主梁单元**********************TYPE,1MA T,1REAL,1*DO,I,1,LL,1E,I,I+1,2000*ENDDO!*********************************************************** ! 生成主梁刚臂单元!*********************************************************** TYPE,3MA T,3REAL,3E,2001,1E,1,2002*IF,e3,GT,0.0,THENE,2003,L(1)+1*ELSENSEL,U, , ,2003*ENDIF*IF,e4,GT,0.0,THENE,2004,L(1)+L(2)+1*ELSENSEL,U, , ,2004*ENDIFE,2005,LL+1E,LL+1,2006!**************************************************! 支墩处的横隔梁采用Mass21单元来模拟!**************************************************ET,4,MASS21R,100, M ,M ,M ,J ,,,TYPE,4REAL,100E,1E,L(1)+1E,L(1)+L(2)+1E,LL+1!****施加约束条件**********D,2001,UX,,,,,UY,UZD,2002,UZ*IF,e3,GT,0.0,THEND,2003,,,,,,,UZ*ELSED,L(1)+1,,,,,,,UZ*ENDIF*IF,e4,GT,0.0,THEND,2004,,,,,,,UZ*ELSED,L(1)+L(2)+1,,,,,,,UZ*ENDIFD,2005,UX,,,,,,UZD,2006,UZ!********************************************************** ! 对桥梁桥面各节点逐点加载!********************************************************** /SOLUANTYPE,0 ! 静力分析ACEL,0,0,0K=1*DO,I,1,LL+1,1TIME,KFDELE,ALL,ALLF,I,FZ,-1000SOLVEK=K+1*ENDDO!******定义各片纵梁的竖向挠度、弯矩、扭矩、剪力的包络图******** *DIM,AMAX,ARRAY,LL+1*DIM,AMIN,ARRAY,LL+1*DIM,JZMAX,ARRAY,LL+1*DIM,JZMIN,ARRAY,LL+1*DIM,DISP1,ARRAY,LL+1,LL+1*DIM,MZ1,ARRAY,LL,LL+1*DIM,MX1,ARRAY,LL,LL+1*DIM,QY1,ARRAY,LL,LL+1*DIM,DISP1MAX,ARRAY,LL+1*DIM,DISP1MIN,ARRAY,LL+1*DIM,MZ1MAX,ARRAY,LL*DIM,MZ1MIN,ARRAY,LL*DIM,MX1MAX,ARRAY,LL*DIM,MX1MIN,ARRAY,LL*DIM,QY1MAX,ARRAY,LL*DIM,QY1MIN,ARRAY,LL*DIM,KK,ARRAY,LL+1*DIM,REACTION,ARRAY,6,LL+1*DIM,REACTIONMAX,ARRAY,6*DIM,REACTIONMIN,ARRAY,6*DO,I,1,LL+1,1/POST1SET,I!*****************竖向位移***************DO,J,1,LL+1,1*GET,DISP1(J,I),NODE,J,U,Y*ENDDO!*****************竖向弯矩Mz************DO,J,1,LL,1*GET,MZ1(J,I),ELEM, J, SMISC,6*ENDDO!*****************扭矩Mx************DO,J,1,LL,1*GET,MX1(J,I),ELEM, J, SMISC,4*ENDDO!*****************剪力Qy************DO,J,1,LL,1*GET,QY1(J,I),ELEM, J, SMISC,2*ENDDO!*****************支座反力************GET,REACTION(1,I),NODE, 2001, RF,FZ*GET,REACTION(2,I),NODE, 2002, RF,FZ*IF,e3,GT,0.0,THEN*GET,REACTION(3,I),NODE, 2003, RF,FZ*ELSE*GET,REACTION(3,I),NODE, L(1)+1, RF,FZ*ENDIF*IF,e4,GT,0.0,THEN*GET,REACTION(4,I),NODE, 2004, RF,FZ*ELSE*GET,REACTION(4,I),NODE, L(1)+L(2)+1, RF,FZ *ENDIF*GET,REACTION(5,I),NODE, 2005, RF,FZ*GET,REACTION(6,I),NODE, 2006, RF,FZKK(I)=I*ENDDO!**************************公路I级汽车活载影响线加载效应计算*******************************! 车道宽度假定为3.75m! 车道布置：横向NN=2车道，不考虑横向折减系数;跨径小于150m，不需要考虑纵向折减。
曲线梁桥ANSYS计算命令流
!****************************************************************************** ***********************! case2:无偏载(以跨径布置30m+40m+30m,桥宽8.5为例）! 上海城市设计研究院L1+L2+L3预应力混凝土曲线连续梁桥结构分析! 两端为抗扭支座，中间支座为点铰支座! 每次要记得修改横隔梁的参数，即Mass21单元的实常数!****************************************************************************** ***********************FINI/CLE/prep7!DEFINE THE ELEMENTARY PARAMETERS*DIM,L,ARRAY,10*DIM,H,ARRAY,10*DIM,CITA,ARRAY,10!*****以下参数均可修改***************N=3 !跨数L(1)=30 !第一跨L(2)=40 !第二跨L(3)=30 !第三跨e1=1.25 !1#墩处内支座到中心线的间距e2=1.25 !1#墩处外支座到中心线的间距e3=0 !2#墩处的支座偏心距（正的表示外偏）e4=0 !3#墩处的支座偏心距e5=1.25 !4#墩处内支座到中心线的间距e6=1.25 !4#墩处外支座到中心线的间距R=10000 !曲线桥半径H0=1.0 !梁底到截面形心处的高度M=16146 !mass21单元质量J=27246.38 !mass21单元转动惯量!*************************************LL=0.0*DO,I,1,NLL=LL+L(I)CITA(I)=L(I)/R/3.1415925*180*ENDDOCITA0=LL/R/3.1415925*180LOCAL,11,1,0,0,0,0,270,0CSYS,11!DEFINE THE NODES OF BRIDGEN, 1, R, -179.9999, H0N, L(1)+1, R, -179.9999+CITA(1), H0N, L(1)+L(2)+1, R, -179.9999+CITA(1)+CITA(2), H0 N, L(1)+L(2)+L(3)+1, R, -179.9999+CITA0, H0FILL,1,L(1)+1FILL,L(1)+1,L(1)+L(2)+1FILL,L(1)+L(2)+1,L(1)+L(2)+L(3)+1!DEFINE THE REFERENCE POINT OF MAIN DECKN,2000,0,0,0!***************************************************************** !DEFINE THE NODES OF RIGID BEAM OF MAIN GIRDERN, 2001, R-e1, -179.9999, H0N, 2002, R+e2, -179.9999, H0N, 2003, R+e3, -179.9999+CITA(1), H0N, 2004, R+e4, -179.9999+CITA(1)+CITA(2), H0N, 2005, R-e5, -179.9999+CITA0, H0N, 2006, R+e6, -179.9999+CITA0, H0NROTA T,ALL!*****************************************************! 定义主梁单元材料、几何参数! 混凝土标号为C40!**************梁段截面几何特性*******************ET,1,BEAM4MP,EX , 1, 3.25E+10MP,NUXY, 1, 0.2000MP,DENS, 1, 3950.50MP,ALPX, 1, 1.00E-05R,1,4.39129,2.4428,20.7089,8.5,2.0,, !跨中梁断面RMORE ,,5.0388,,,,,!**************刚臂截面几何特性*******************! 增设抗扭或偏心支座时采用ET,3,BEAM4MP,EX , 3, 3.25E+10MP,NUXY, 3, 0.2000MP,DENS, 3, 0.0MP,ALPX, 3, 1.0E-08R,3,100,1000,1000,0.5,0.5,,RMORE ,,1000,,,,,!****************生成主梁单元**********************TYPE,1MA T,1REAL,1*DO,I,1,LL,1E,I,I+1,2000*ENDDO!*********************************************************** ! 生成主梁刚臂单元!*********************************************************** TYPE,3MA T,3REAL,3E,2001,1E,1,2002*IF,e3,GT,0.0,THENE,2003,L(1)+1*ELSENSEL,U, , ,2003*ENDIF*IF,e4,GT,0.0,THENE,2004,L(1)+L(2)+1*ELSENSEL,U, , ,2004*ENDIFE,2005,LL+1E,LL+1,2006!**************************************************! 支墩处的横隔梁采用Mass21单元来模拟!**************************************************ET,4,MASS21R,100, M ,M ,M ,J ,,,TYPE,4REAL,100E,1E,L(1)+1E,L(1)+L(2)+1E,LL+1!****施加约束条件**********D,2001,UX,,,,,UY,UZD,2002,UZ*IF,e3,GT,0.0,THEND,2003,,,,,,,UZ*ELSED,L(1)+1,,,,,,,UZ*ENDIF*IF,e4,GT,0.0,THEND,2004,,,,,,,UZ*ELSED,L(1)+L(2)+1,,,,,,,UZ*ENDIFD,2005,UX,,,,,,UZD,2006,UZ!********************************************************** ! 对桥梁桥面各节点逐点加载!********************************************************** /SOLUANTYPE,0 ! 静力分析ACEL,0,0,0K=1*DO,I,1,LL+1,1TIME,KFDELE,ALL,ALLF,I,FZ,-1000SOLVEK=K+1*ENDDO!******定义各片纵梁的竖向挠度、弯矩、扭矩、剪力的包络图******** *DIM,AMAX,ARRAY,LL+1*DIM,AMIN,ARRAY,LL+1*DIM,JZMAX,ARRAY,LL+1*DIM,JZMIN,ARRAY,LL+1*DIM,DISP1,ARRAY,LL+1,LL+1*DIM,MZ1,ARRAY,LL,LL+1*DIM,MX1,ARRAY,LL,LL+1*DIM,QY1,ARRAY,LL,LL+1*DIM,DISP1MAX,ARRAY,LL+1*DIM,DISP1MIN,ARRAY,LL+1*DIM,MZ1MAX,ARRAY,LL*DIM,MZ1MIN,ARRAY,LL*DIM,MX1MAX,ARRAY,LL*DIM,MX1MIN,ARRAY,LL*DIM,QY1MAX,ARRAY,LL*DIM,QY1MIN,ARRAY,LL*DIM,KK,ARRAY,LL+1*DIM,REACTION,ARRAY,6,LL+1*DIM,REACTIONMAX,ARRAY,6*DIM,REACTIONMIN,ARRAY,6*DO,I,1,LL+1,1/POST1SET,I!*****************竖向位移***************DO,J,1,LL+1,1*GET,DISP1(J,I),NODE,J,U,Y*ENDDO!*****************竖向弯矩Mz************DO,J,1,LL,1*GET,MZ1(J,I),ELEM, J, SMISC,6*ENDDO!*****************扭矩Mx************DO,J,1,LL,1*GET,MX1(J,I),ELEM, J, SMISC,4*ENDDO!*****************剪力Qy************DO,J,1,LL,1*GET,QY1(J,I),ELEM, J, SMISC,2*ENDDO!*****************支座反力************GET,REACTION(1,I),NODE, 2001, RF,FZ*GET,REACTION(2,I),NODE, 2002, RF,FZ*IF,e3,GT,0.0,THEN*GET,REACTION(3,I),NODE, 2003, RF,FZ*ELSE*GET,REACTION(3,I),NODE, L(1)+1, RF,FZ*ENDIF*IF,e4,GT,0.0,THEN*GET,REACTION(4,I),NODE, 2004, RF,FZ*ELSE*GET,REACTION(4,I),NODE, L(1)+L(2)+1, RF,FZ *ENDIF*GET,REACTION(5,I),NODE, 2005, RF,FZ*GET,REACTION(6,I),NODE, 2006, RF,FZKK(I)=I*ENDDO!**************************公路I级汽车活载影响线加载效应计算*******************************! 车道宽度假定为3.75m! 车道布置：横向NN=2车道，不考虑横向折减系数;跨径小于150m，不需要考虑纵向折减。
某桥ANSYS计算
A桥主拱空间有限元静力计算1．模型建立根据A桥初步设计图纸以及横撑ANSYS优化计算结果，建立空间有限元模型。
鉴于A桥为有推力钢管混凝土拱桥，本次计算不考虑下部结构对上部结构的影响，即采用拱脚固接约束的方式进行建模。
全桥采用BEAM188梁单元来模拟主拱、桥面系钢梁、横撑以及其他钢管构件；用SHELL63壳单元来模拟桥面板；用LINK8杆单元来模拟吊杆。
用COMBIN14弹簧元来模拟立柱与桥面横梁的支撑约束。
其中采用双梁共节点方式来模拟钢管与混凝土的组合结构；采用面单元加偏置梁单元来模拟钢梁和混凝土面板的空间受力特性。
用约束节点自由度来模拟简支桥面系。
考虑有限元模型构件体积与实际构造物体积之间的差别，采用不同的换算容重来定义材料特性。
钢材弹性模量Es采用2.06E11Pa，波松比采用0.333，热膨胀系数采用1.2E-6。
主拱混凝土弹性模量（考虑收缩徐变效应）采用Ec=Es/15。
2．计算方法采用线性叠加原理结合主拱主要控制点纵向轴力影响线进行工况计算；采用容许应力法进行应力、反力计算。
本次计算主要考虑结构恒载、汽车活载、人群活载、整体升温、整体降温。
按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)进行荷载取值。
3．应力计算结果根据相关规范，采用影响线布载计算各工况的主拱应力，再进行工况组合，对主拱八分点控制应力进行检算。
本次计算根据0/8点、1/8点、2/8点、3/8点、4/8点的影响线，拟订了9种加载方式，得到26种计算工况，最后得到46种工况组合计算结果。
具体如下：3．1影响线计算用ANSYS瞬态分析计算主拱轴力点纵向影响线，结果如下：0/8点轴力影响线1/8点轴力影响线2/8点轴力影响线3/8点轴力影响线4/8点轴力影响线3．2 布载方式的确定根据以上主拱影响线确定如下9种布载方式：4#加载方式5#加载方式8#加载方式3．3 工况确定3．4 组合确定3．5 主拱钢管、混凝土应力计算结果：4．主拱位移计算结果5．吊杆内力结果6．支座反力结果。
桥梁计算(常用的计算方法)
＊＊＊桥梁仿真单元类型 (1)一、建议选用的单元类型 (1)二、常见桥梁连接部位 (2)三、桥梁基础的处理方式 (2)＊＊＊桥梁常见模型处理 (2)一、桥梁中常用的模型可以用相应的单元 (2)二、桥梁建模要综合运用各种合适的单元 (3)三、选用合适的分析方法 (3)施加预应力的方式 (3)一、预应力的模拟方式 (3)二、建立预应力的模型 (5)＊＊＊土弹簧的模拟 (5)＊＊＊混凝土的模拟 (5)工况组合 (6)一、典型的荷载工况步骤 (6)二、存储组合后的荷载工况 (6)风荷载的确定 (7)地震波的输入 (7)初应力荷载 (8)Ansys可采用两种方法来实现铰接： (8)AUTOCAD模型输入 (9)用ANSYS作桥梁计算十三（其他文件网格划分） (12)(一)时间选项 (13)(二)子步数和时间步大小 (13)(三)自动时间步长 (14)(四)阶跃或递增载荷 (14)关于阶跃载荷和逐渐递增载荷的说明： (14)一、用于动态和瞬态分析的命令 (14)二、非线性选项 (14)三、输出控制 (15)重新启动一个分析 (16)一、重启动条件 (16)二、一般重启动的步骤 (17)三、边界条件重建 (17)在Ansys单元库中，有近200种单元类型，在本章中将讨论一些在桥梁工程中常用到的单元，包括一些单元的输人参数，如单元名称、节点、自由度、实常数、材料特性、表面荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOPl等。
＊＊＊关于单元选择问题这是一个大问题，方方面面很多，主要是掌握有限元的理论知识。
首先当然是由问题类型选择不同单元，二维还是三维，梁，板壳，体，细梁，粗梁，薄壳，厚壳，膜等等，再定义你的材料：各向同性或各向异性，混凝土的各项’参数，粘弹性等等。
接下来是单元的划分与网格、精度与求解时间的要求等选择，要对各种单元的专有特性有个大概了解。
使用Ansys，还要了解Ansys的一个特点是笼统与通用，因此很多东西被掩盖到背后去了。
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桥梁计算（常用的计算方法）在Ansys单元库中，有近200种单元类型，在本章中将讨论一些在桥梁工程中常用到的单元，包括一些单元的输人参数，如单元名称、节点、自由度、实常数、材料特性、表面荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOPl等。
＊＊＊关于单元选择问题这是一个大问题，方方面面很多，主要是掌握有限元的理论知识。
首先当然是由问题类型选择不同单元，二维还是三维，梁，板壳，体，细梁，粗梁，薄壳，厚壳，膜等等，再定义你的材料：各向同性或各向异性，混凝土的各项’参数，粘弹性等等。
接下来是单元的划分与网格、精度与求解时间的要求等选择，要对各种单元的专有特性有个大概了解。
使用Ansys，还要了解Ansys的一个特点是笼统与通用，因此很多东西被掩盖到背后去了。
比如单元类型，在Solid里面看到十几种选择，Solid45，Solidl85，Solid95等，看来区别只是节点数目上。
但是实际上每种类型里还有Keyopt分成多种类型，比如最常用的线性单元Solid45，其Keyopt(1)：in●cludeorexclude extradisplacement shapes，就分为非协调元和协调元，Keyopt (2)：fullintegration。
rreducedintegration其实又是两种不同的单元，这样不同组合一下这个Solid45实际上是包含了6种不同单元，各有各的不同特点和用处。
因此使用Ansys要注意各单元的Keyopt选项。
不同的选项会产生不同的结果。
·举例来说：对线性元例如Solid45，要想把弯曲问题计算得比较精确，必须要采用非协调模式。
采用完全积分会产生剪切锁死，减缩积分又会产生零能模式(ZEM)，非协调的线性元可以达到很高的精度，并且计算量比高阶刷、很多，在变形较大时，用Enhanced Strain比非协调位移模式(Enhaced Displacement)更好(Solidl85)。
但是这些非协调元都要求网格比较规则才行，网格不规则的话，精度会大大下降，所以如何划分网格也是一门实践性很强的学问。
采用高阶单元是提高精度的好办法，拿不定主意时采用高阶元是个比较保险的选择，但是高阶单元在某些情况下也会出现剪切锁死，并且很难发现，因此用减缩积分的高阶元通常是最保险的选择，但是在大位移时，网格扭曲较大，减缩积分就不适用。
不同结构形式的桥梁具有不同的力学行为，必须针对性地创建其模型，’选择维数最低的单元去获得预期的效果(尽量做到能选择点而不选择线，能选择线而不选择平面，能选择平面而不选择壳，能选择壳而不选择三维实体)。
下面的几节介绍一下桥梁工程计算中经常会用到的单元。
＊＊＊桥梁仿真单元类型一、建议选用的单元类型在桥梁用Ansys建立模型时，可参照以下建议用的单元进行桥梁模型的建立。
．1．梁(配筋)单元：桥墩、箱梁、纵横梁。
2．板壳(配筋)单元：桥面系统。
3．实体(配筋)单元：桥墩系统、基础结构。
4．拉杆单元：拱桥的系杆、吊杆。
5．拉索单元：斜拉桥的索、悬索桥的钢丝绳。
6．预紧单元：索力控制、螺栓铆钉连接。
7．连接单元：支座、地基。
二、常见桥梁连接部位在桥梁建立模型时要准确模拟边界条件，因此要准确分析连接部位的固有特性。
(一)常见桥梁连接部位1．固定支座、铰支、可滑移支座等空间支座系统。
2．带减振和隔振措施的减振支座系统。
3．地基—主体之间桩-基系统。
4．刚构之间的螺栓连接、铆接等。
5．梁管之间的球接和铰接等。
(二)连接部分解决方法Ansys在解决桥梁不同的连接部位时可选用如下的方法：1．Combin7、Combin40、Linkll、Contact52、Combine38弹簧(阻尼、间隙元)：可用来模拟支座、绳索、拉杆等桥梁部件。
2．预紧单元可解决螺栓、铆钉连接的问题。
，3．二力杆拉杆、索可解决拉索问题。
4．耦合与约束方程可解决梁与塔横梁的边界约束关系。
5．接触单元如Contact52可模拟滑动支座、销接等部件的真实情况。
(三)常见桥梁接触问题桥梁各个部分之间可能存在如下三种接触方式。
1．滑移连接：点点接触。
2．绑定连接：点面接触。
3．转动连接：面面接触。
用接触单元可模拟如：滑移支座接触、挡块与其他部件的接触、振动时不同构件的碰撞等问题，这里不再一一赘述。
．三、桥梁基础的处理方式为了真实的模拟桥梁的实际情况，需要真实模拟桥梁的基础受力、变形及约束情况，建议建立模型时采用如下方案。
1．基础平台与桩基：用实体模型、预应力配筋。
’2．基础与岩土系统：有限区域实体模型、预应力配筋。
＊＊＊桥梁常见模型处理一、桥梁中常用的模型可以用相应的单元1．刚构桥、拱桥：梁与杆单元组合模型。
2．钢管混凝土：复合截面梁模型。
3．连续梁：梁模型。
4．斜拉桥／悬索桥：梁、板壳、索或杆单元组合模型。
5，立交桥：实体墩、板壳桥面和加强梁混合模型。
6．局部详细计算：实体(考虑配筋)或板模型，以便考虑模型细节特征，如结构尺寸构造倒角、厚薄或粗细过度、凹凸部分以及配筋等。
二、桥梁建模要综合运用各种合适的单元对桥梁进行总体分析应该遵循如下原则：1．支座系统采用弹簧—阻尼系统；··2．连接部位采用耦合与约束方程；3．桥墩系统采用截面梁、配筋梁；4．桥面系统采用截面梁、配筋梁、板壳、梁板组合。
对桥梁进行局部分析应该遵循如下原则：1．支座系统采用实体模型：粘弹(粘塑、超弹、塑性)大变形(位移)；2．连接部位采用接触模型：实体、板壳、梁或组合模型；3．桥墩系统采用实体模型：配筋与混凝土破坏；4．桥面系统采用实体或板壳：配筋与混凝土破坏，组合梁之间的耦合与约束方程。
三、选用合适的分析方法、在对桥梁进行建模计算时对不同的计算目的要采取不同的计算步骤。
(一)静态计算1．根据分析类型承载特点建立合理梁、板、实体、拉杆(模拟索)模型；2．材料与几何非线性效应；3．连接部位与支座的正确处理。
(二)动力分析1．尽量采用梁、板壳或二者组合模型；2．附属结构简化为质点，建立与总体结构耦合关系；3．连接部位与支座自由度协调合理；4．应当考虑大变形、初应力以及预张力的动力影响；5．必须正确考虑阻尼效应；6．材料与几何非线性效应。
施加预应力的方式一、预应力的模拟方式Ansys里加预应力有几种方式：1．直接在单元中加，(Linkl0等单元可以通过Real实常数来加)。
2．用F加力，然后在分析时打开Prestl~ss，加。
3．用温度变化模拟。
在常用的软件系统中，预应力混凝土分析根据作用不妨分为两类：分离式和整体式。
所谓分离式就是将混凝土和力筋的作用分别考虑(脱离体)，以荷载的形式取代预应力钢筋的作用，典型．的如等效荷载法；而整体式则是将二者的作用一起考虑，典型的如Ansys中用Link单元模拟力筋的方法。
(一)线性或非线性的考虑对于预应力混凝土结构，只要是开裂前阶段的应力分析，完全可以将混凝土视为弹性材料，当然钢筋也是弹性材料，这主要在使用荷载阶段的应力分析。
假如要进行开裂和极限分析，则必须考虑二者的非线性特性。
(二)分离式方法(等效荷载法)的特点主要优点是建模简单，不必考虑力筋的位置而可直接建模，当然网格划分也简单，对结构在预应力作用下的整体效应可比较快捷地掌握。
其缺点是比较明显的：①不便模拟细部，例如力筋所在位置对结构的影响显然是不同的，假如一定要模拟，则荷载必须施加在力筋的位置上，故其建模的方便性就消失了；‘②等效荷载法没有考虑力筋对混凝土的作用分布和方向，力筋对混凝土作用显然在各处是不同的，而等效荷载法则没有计及此点；③对张拉过程无法模拟；，④在其他外荷载作用下的共同作用不便考虑，否则要加入力筋(其建模则同整体式)，不能确定力筋在外荷载作用下的应力增量；⑤可以模拟应力损失的影响。
但是对于只关注预应力混凝土结构的基本性能时，可以考虑采用等效荷载法。
’(三)整体式方法的特点将混凝土和力筋划分为不同的单元‘逛考虑，而模拟预应力可以采用降温方法和初应变方法。
降温方法比较简单，同时可以模拟力筋的损失，单元和实常数几种即可；而采用初应变又要模拟力筋各处不同的应力时，每个单元的实常数各不相等，工作量较大。
所以比较而言，采用整体式时考虑降温方法为宜。
主要缺点是建模不便，尤其是当力筋较多且曲线布筋时(可以采用APDL解决)；其优点也比较明显：①力筋的具体位置一定，对结构的影响可全面的考虑；②力筋对混凝土的作用近似的得到考虑(在结点处)；③可以模拟张拉不同的力筋，以优化张拉顺序；④不管何种荷载，都是力筋和混凝土共同承担的，可以得到力筋在任何荷载下的应力；⑤可以模拟应力损失的影响。
但在后张法中有几个问题是应该考虑的(当然可以不予理睬)：①力筋的滑动问题。
在张拉过程中，力筋与混凝土之间没有粘结，存在接触和滑动，而张拉完毕后，一般又都建立了粘结。
这个问题可以这样考虑，因为分析总是张拉完毕(哪怕是某一束)，这时显然没有滑动问题了，即可以按有粘结处理；而在荷载作用下有了粘结，自然可以按有粘结处理。
②在张拉完毕后力筋的应力是已知的，在分析时输入降温也是按张拉应力反算的，计算后力筋的应力显然不等于张拉应力。
这里有弹性压缩的问题，即降温应该计人混凝土弹性压缩损失，你可以考虑增大一定的比例，然后降温计算，二者相符或差别合适时认可。
综上，类似计算分析，建议采用整体式之降温模拟方法。
二、建立预应力的模型在模拟预应力钢筋时，传统的方式是把预应力钢筋作为体积的边界，把混凝土体积分割开来，Glue后划分混凝土单元，边界就作为Link或Beam单元了。
普通钢筋可以用Solid65的分布钢筋模拟，其实常数数据很简单。
Solid65单元模拟精度很高，只要各材料参数取的正确就可以十分好地模拟混凝土构件加载到变形开裂破坏的全过程，与实验数据十分接近。
但是要注意混凝土的取值，弹性模量抗压强度不能取规范值，要用实验公式。
在模拟钢筋混凝土的时候，一般的建模做法是：先建立体，然后使用面去切割体，把体切割成几个部分，在各个部分之间有共用的边界线，把这些边界线定义成Link单元，这样就在体单元内建立于Link单元。
因为Link单元就在Solid体单元的边界线上，这样在网格划分的时候两种单元会产生共同的节点，也就可以共同工作了。
土和砼的模拟＊＊＊土弹簧的模拟Linkl0相当于用杆件提供约束，只不过此类单元可以设为只能受拉或只能受压。
如果混凝土与节点底板分离，单元将不起作用，否则Hnkl0单元要承受拉力。
如果用Linkl0的话，你可以把不与结构相联接的一端所有自由度都约束，与结构连接二端是否约束则看结构的具体情况，与Linkl0无关。
Linkl0单元只能提供轴向位移的约束，不可抗剪。
刚度可以这样算，KxA／L，不与结构连接的节点可取沿约束方向上的任意位置。