ansys荷载工况组合
海洋平台荷载ANSYS分析报告
海洋平台有限元建模我们采用大型通用有限元软件ANSYS进行海洋平台的建模及力学分析。
建模时，主要采用PIPE16单元、PIPE59单元、COMBIN39单元、BEAM4单元以及SHELL63单元。
PIPE59单元是ANSYS程序中专门用于模拟浸没在水中的杆件结构的单元，应用PIPE59单元可以很好地模拟海洋波浪、海流对海水中杆件的作用力。
因此，采用PIPE59单元模拟海洋平台在水中部分的桩柱。
对于水面以上、泥面以下桩柱采用PIPE16单元模拟。
平台钢板采用SHELL63单元模拟，槽钢采用BEAM4单元模拟。
平台上部设备按质量换算成集中力施加在平台顶面上。
埋入土壤的桩柱部分所受土壤非线性作用力通过非线性弹簧单元COMBIN39模拟。
具体应用时，首先根据地质资料计算桩土的侧向荷载-位移传递曲线(p-y曲线)、轴向荷载-位移传递曲线(t-z曲线)以及桩端荷载-位移传递曲线(q-z曲线)，然后将荷载-位移传递曲线离散建立非线性弹簧单元实常数。
设置x、y方向的非线性弹簧单元，按p-y曲线确定单元实常数，以便模拟桩柱的横向承载变形；设置z向非线性弹簧单元，按t-z曲线确定单元实常数，以便模拟桩身的竖向承载变形；桩端设置z向非线性弹簧，按q-z曲线确定单元实常数，以便模拟桩端土壤的支撑力；设置z向转动弹簧，按t-z曲线转化的θ-z曲线确定单元实常数，以便模拟土对桩身的转动摩擦力。
模拟q-z曲线的非线性弹簧单元单向受压，其余弹簧均为拉压双向单元。
图3-3a平台有限元模型图(主视图)1桩基承载能力分析1 桩的轴向承载能力分析受压桩的轴向承载力，主要取决于桩本身的材料强度或桩周围土壤对桩的支持能力。
对于摩擦桩，它的承载能力通常由后者决定。
打入土壤中的桩，在不出现过份变形和应力条件下，所能安全承受的桩顶轴向载荷，一般认为由桩身表面摩擦阻力和桩端支撑力共同承担。
根据静力平衡条件，可写成如下的表达式：T s p Q Q Q =+(4-1)式中：Q T ——桩顶载荷； Q s ——桩身摩阻力； Q p ——桩端阻力。
ANSYS APDL中的求解Solution命令汇总(各工况的载荷定义与求解)
2.6。
Solution命令这类命令加载并求解模型。
命令按功能分组：表2.48：常规分析选项 (2)表2.49：非线性选项 (4)表2.50：动态选项 (5)表2.51：频谱选项 (6)表2.52：加载步骤选项 (8)表2.53：固体约束 (8)表2.54：实体模型力 (9)表2.55：固体表面载荷 (9)表2.56：固体载荷 (9)表2.57：惯性载荷 (10)表2.58：其他负载 (11)表2.59：加载步骤操作 (12)表2.60：主自由度 (12)表2.61：间隙条件 (12)表2.62：重新分区 (12)表2.63：2-D到3-D分析 (13)表2.64：生与死选项 (13)表2.65：有限元约束 (13)表2.66：有限元节点力 (14)表2.67：有限元表面载荷 (14)表2.68：有限元体载荷 (15)表2.69：海洋载荷 (15)表2.70：状态命令 (16)表2.71：光能传递 (16)表2.72：增材制造 (17)表2.48：常规分析选项这些SOLUTION命令可设置常规分析选项。
ABEXTRACT提取用于瑞利阻尼的alpha-beta阻尼乘数。
ACCOPTION指定GPU加速器功能选项。
ADAMS执行解决方案并将弹性体信息写入模态中间文件。
ANTYPE指定分析类型和重新启动状态。
ASCRES指定声散射分析的输出类型。
ASOL激活指定的声学解决方案。
BCSOPTION设置稀疏求解器的内存选项。
CECHECK检查约束方程和刚体的耦合运动。
CHECK检查当前数据库项目的完整性。
CINT定义与轮廓积分计算相关的参数。
CMATRIX执行静电场解决方案，并计算多个导体之间的自电容和互电容。
CMSOPT指定组件模式综合（CMS）分析选项。
CNCHECK提供和/或调整接触对的初始状态。
CNKMOD修改接触单元的关键选项。
CNTR将接触对信息输出到文本文件。
CUTCONTROL在非线性解决方案中控制时间步缩减。
ANSYS讲义荷载及其施加
DL指定会与任一关键点上的DK指定冲突； DA指定会与相邻面（有公共关键点和公共线）上的DA指定冲突；
DA指定会与任一线上的DL指定冲突； DA指定会与任一关键点上的DK指定冲突。 按下列顺序将施加到几何模型上的自由度约束转换到有限元模型上： ①按面号增加的顺序，将DA的自由度约束转换到面上的所有节点；
如为复数输入时，VALUE为实部，而VALUE2为虚部。 NEND,NINC---节点编号范围和编号增量。
节点集中荷载列表：FLIST 删除节点集中荷载：FDELE
4.1 荷载及其施加---施加集中荷载
2. 施加关键点集中荷载 命令：FK,KPOI,Lab,VALUE,VALUE2 其中KPOI为关键点号，也可取ALL或元件名。其余参数同F命令。 FKLIST命令和FKDELE命令。 转换命令FTRAN仅将集中荷载转换到有限元模型的节点上。
例如：
D,ALL,ALL
!对所选节点的全部自由度施加约束
D,18,UX,,,,,UY,UZ !对节点18的3个平动自由度全部施加约束
D,20,UX,1.0e-4
!对节点20的UX施加约束，且约束位移值为
D,22,UX,0.1,,25,,UY,ROTY
!对节点22～25的UX,UY,ROTY施加约束，且位移值均为
!定义单元类型 !创建3个关键点 !创建2条线
Ansys 荷载组合
Ansys 荷载组合1,几何模型(beam3和beam54)建立后，定义所需的element table，主要包括杆端力和最大应力，最小应力等。
然后保存数据库。
分别施加四种荷载的标准值（不乘分项系数），并分别存成四个load step file。
2,使用solution－>from ls files，求解四种荷载3,荷载组合，命令流如下：/post1lcdef,1,1lcdef,2,2lcdef,3,3lcdef,4,4 !定义四种工况，分别为四种荷载下的计算结果lcfact,1,1.2lcfact,2,1.4lcfact,3,1.19lcfact,4,1.4 !指定各工况的组合系数lcase,1 !读入工况1，database＝1sumtype,prin !指定加操作的对象lcoper,add,2 !荷载组合，database＝database＋2lcoper,add,4 !荷载组合，database＝database＋4lcoper,lprin !计算线性主应力lcwrite,11 !把database结果写到工况11,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载的结果lcase,1lcfact,2,1.19lcfact,4,1.19 !改变组合系数sumtype,prinlcoper,add,2lcoper,add,3lcoper,add,4lcoper,lprinlcwrite,12 !把database结果写到工况12,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载＋风荷载的结果!... ...其他荷载组合!之后使用lcase,n 就可调入工况n，并查看它的变形和内力!可使用如下命令流得到工况11和12，13的较大者99,进而查看最大应力lcase,11lcase,min,12lcase,min,13lcwrite,98lcase 98!查看工况98的应力分布... ...lcase,11lcase,max,12lcase,max,13lcwrite,99lcase 99!查看工况99的应力分布... ...以下为定义和读取荷载工况用到的一些命令：LCDEF_从结果文件中的一列结果产生荷载工况LCDEF, LCNO, LSTEP, SBSTEP, KIMGLCNO：随意的指针数（1－99），要赋给LSTEP，SBSTEP和FILE命令指定的荷载工况。
Ansys荷载和工况组合
以特性而言，负载可分为六大类：DOF约束、力（集中 载荷）、表面载荷、体积载荷、惯性力有耦合场载荷。 DOF constraint (DOF约束)将给定某一自由度用一已知值。 例如，结构分析中约束被指定为位移和对称边界条件；在 热力学分析中指定为温度和热通量平行的边界条件。 Force(力)为施加于模型节点的集中荷。如在模型中被指定 的力和力矩。 Surface load(表面载荷)为施加于某个面的分布载荷。例如 在结构分析中为压力。 Body load(体积载荷)为体积的或场载荷。在结构分析中为 温度和fluences。 Interia loads(惯性载荷)由物体惯性引起的载荷，如重力和 加速度，角速度和角中速度。 Coupled-field loads(耦合场载荷)为以上载荷的一种特殊情 况，从一种分析得到的结果用作为另一种分析的载荷。
东南大学土木学院秦卫红
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1）在Main Menu | Solution | Define Loads菜单中选 择载荷操作，如：Apply（施加），Delete（删 除），Operate（对载荷进行运算）等； （2）选择载荷形式，如：Displacement（位移）、 Force/Moment（力和力矩）、Pressure（压力）、 Temperature（温度）等； （3） 选择加载的对象，如：On Keypoints（关键 点）、On Lines（线）、On Areas（面）、On Nodes（节点）和On Elements（单元）等； （4）指定载荷的方向和数值。
东南大学土木学院秦卫红 17
2012/12/24
结构分析中用于加载的各种命令
2012/12/24
ansys荷载工况组合 Load Case
ansys荷载工况组合 Load Case ansys荷载工况组合 (转自新浪微博——majun的博客)若用ANSYS进行设计，往往要计算很多种工况组合，如果加载能分开加载独立计算然后结果叠加（仅限于弹性阶段）则效率可提高不少，下面推荐几个命令即可达到这种效果。
!★加自重——————————————————★1★allsel,allacel,0,0,0fdele,all,all,allsfadele,all,all,allacel,,,10lswrite,1allsel,all………………lswrite,N_LOAD !可加其他荷载，自己定义allsel,alloutpr,all,alllssolve,1,N_LOAD,1 !对各荷载独立求解fini!荷载组合/post1allsel,alllcase, 1 !读出自重荷载下的结构响应lcoper,add,2 !加上荷载2lcwrite,31 !作为工况组合31当然可以用lcfact定义荷载的分项系数，再进行组合。
善用这些命令，对于设计（往往是很多工况组合）就比较方便了对单层或二层框架进行弹性分析，需要考虑四种荷载恒荷载，活荷载，风荷载和吊车荷载1,几何模型(beam3和beam54)建立后，定义所需的element table，主要包括杆端力和最大应力，最小应力等。
然后保存数据库。
分别施加四种荷载的标准值（不乘分项系数），并分别存成四个load step file。
2,使用solution－>from ls files，求解四种荷载（LSSOLVE,1,4,1,）3,荷载组合，命令流如下：/post1lcdef,1,1lcdef,2,2lcdef,3,3lcdef,4,4 !定义四种工况，分别为四种荷载下的计算结果lcfact,1,1.2lcfact,2,1.4lcfact,3,1.19lcfact,4,1.4 !指定各工况的组合系数lcase,1 !读入工况1，database＝1sumtype,prin !指定加操作的对象lcoper,add,2 !荷载组合，database＝database＋2lcoper,add,4 !荷载组合，database＝database＋4lcoper,lprin !计算线性主应力lcwrite,11 !把database结果写到工况11,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载的结果lcase,1lcfact,2,1.19lcfact,4,1.19 !改变组合系数sumtype,prinlcoper,add,2lcoper,add,3lcoper,add,4lcoper,lprinlcwrite,12 !把database结果写到工况12,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载＋风荷载的结果!... ...其他荷载组合!之后使用lcase,n 就可调入工况n，并查看它的变形和内力!可使用如下命令流得到工况11和12，13的较大者99,进而查看最大应力lcase,11lcase,min,12lcase,min,13lcwrite,98lcase 98!查看工况98的应力分布... ...lcase,11lcase,max,12lcase,max,13lcwrite,99lcase 99!查看工况99的应力分布... ...以下为定义和读取荷载工况用到的一些命令：LCDEF_从结果文件中的一列结果产生荷载工况LCDEF, LCNO, LSTEP, SBSTEP, KIMGLCNO：随意的指针数（1－99），要赋给LSTEP，SBSTEP和FILE命令指定的荷载工况。
Midas：荷载工况与荷载组合-2015-04-21
Midas:荷载工况与荷载组合荷载工况的荷载安全系数（荷载分项系数）（荷载组合系数）：当分析桥梁结构时，根据”公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范"(JTJ023-85),当汽车荷载效应占总荷载效应5%及以上时，荷载安全系数应提高5％；当汽车荷载效应占总荷载效应33%及以上时，荷载安全系数应提高3%；当汽车荷载效应占总荷载效应50%及以上时，荷载安全系数不再提高。
目前按规范自动生成的荷载组合没有考虑提高的荷载安全系数，用户应根据需要将其进行相应调整。
施工阶段荷载工况：该项只有定义了施工阶段时才处于激活状态。
ST:只用定义为非施工阶段荷载类型的工况生成荷载组合.CS:只用定义为施工阶段荷载类型的工况生成荷载组合。
ST+CS：同时考虑施工阶段中的荷载效应和使用阶段的荷载效应自动生成荷载组合。
在此应注意的是在施工阶段中激活和钝化的荷载，在荷载工况定义中一定要定义为“施工阶段荷载”类型。
2.在施工阶段分析后，程序会自动生成一个Postcs阶段以及下列荷载工况：（Postcs阶段的模型和边界为在施工阶段分析控制对话框中定义的“最终施工阶段”的模型，荷载为该最终施工阶段上的荷载和在“基本”阶段上定义的没有定义为“施工阶段荷载"类型的所有其他荷载)。
恒荷载(CS）：除预应力、收缩和徐变之外，在各施工阶段激活和钝化的所有荷载均保存在该工况下。
施工荷载（CS)：当要查看恒荷载(CS）中的某个荷载的效应时,可在施工阶段分析控制对话框中的“从施工阶段分析结果:恒荷载（CS）工况中分离出荷载工况（施工荷载（CS)）”中将该工况分离出来，分离出的工况效应将保存在施工荷载（CS）工况中。
合计(CS): 具有实际意义的效应的合计结果。
在查看各种效应(反力、位移、内力、应力）时，在荷载工况/组合列表框中,在“合计（CS)”上面的工况均为有意义的工况效应，在“合计(CS)"下面的工况均为无意义的工况效应.合计（CS）=恒荷载(CS）＋钢束1次（CS）＋钢束2次（CS)＋收缩二次＋徐变2次＋施工荷载（CS）（如果有被分离出来的）。
ansys雨蓬钢结构计算书
雨蓬结构计算(一)、荷载计算1、标高为5 m 处荷载计算(1). 风荷载计算:W:作用在雨蓬上的基本风压值：0.55 kN/m^2Wk:作用在雨蓬上的风荷载标准值 ( kN/m^2 )W:作用在雨蓬上的风荷载设计值 ( kN/m^2 )βgz: 6m 高处阵风系数(按B类区计算),由GB50009-2001表7.5.1得1.88μz: 6m 高处风压高度变化系数(按B类区计算),由GB50009-2001表7.2.1得1.00μs:风荷载体型系数,取为 -2γw:风荷载作用分项系数: 1.4W k =βgz×μz×μs×W(GB50009-2001) =1.88×1.00×2.0×0.55 =2.07 kN/m^2W=γW × Wk= 1.4×2.07 = 2.9 kN/m^2(2). 玻璃自重:采用 8 + 1.14PVB + 8 mm 夹胶钢化玻璃GAK:雨蓬玻璃的平均自重标准值 ( kN/m^2 )G A :雨蓬玻璃的平均自重设计值 ( kN/m^2 )γG:自重荷载作用分项系数: 1.35GAK=25.6×(8+8)/1000 = 0.41 kN/m^2GA=γG× GAK=1.35×0.41 = 0.55 kN/m^2(3). 结构自重(含不锈钢爪件):GBK=0.15kPaGA=γG× GAK=1.35×0.15 = 0.20 kN/m^2(4). 雪荷载计算:Sk:作用在幕墙上的雪荷载标准值,上海取为0.2 ( kN/m2 )S:作用在幕墙上的雪荷载设计值 ( kN/m2 )S:基本雪压,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，取为 0.40γS:雪荷载作用分项系数: 1.4μr:屋面积雪分布系数,按GB50009-2001，取1.0Sk=μr×S(GB50009-2001 6.1.1)=1.0 × 0.20 = 0.20 kN/m^2S=γS× Sk=1.4 × 0.20 = 0.28 kN/m^2(5). 活荷载计算:q 活k :作用在雨蓬上的活荷载标准值：0.500 kN/m^2q 活:作用在雨蓬上的活荷载设计值 ( kN/m^2 )γ活 :活荷载作用分项系数: 1.4q 活 =γ活 ×q 活k :=1.4×0.50 = 0.70 kN/m^2(5). 荷载组合:计算钢结构时工况一： 重力 + 1 × 活荷载标准值 q k 设计值 q 0.41+0.15+1×0.50 0.55+0.2+1×0.70 = 1.06 kN/m^2= 1.45 kN/m^2工况二： 重力 + 1 × 雪荷载标准值 q k 设计值 q 0.15+0.41+1×0.20 0.2+0.55+1×0.28 = 0.76 kN/m^2= 1.03 kN/m^2工况三： 风力 - 重力标准值 q k 设计值 q 2.07 - 0.41-0.15 2.9 - 0.41-0.15 = 1.51 kN/m^2= 2.34 kN/m^2经比较，工况一和工况三更为不利，校核这两种工况下的结构受力情况。
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若用ANSYS进行设计，往往要计算很多种工况组合，如果加载能分开加载独立计算然后结果叠加（仅限于弹性阶段）则效率可提高不少，下面推荐几个命令即可达到这种效果。
!★加自重——————————————————★1★
allsel,all
acel,0,0,0
fdele,all,all,all
sfadele,all,all,all
acel,,,10
lswrite,1
allsel,all
………………
lswrite,N_LOAD !可加其他荷载，自己定义
allsel,all
outpr,all,all
lssolve,1,N_LOAD,1 !对各荷载独立求解
fini
!荷载组合
/post1
allsel,all
lcase, 1 !读出自重荷载下的结构响应
lcoper,add,2 !加上荷载2
lcwrite,31 !作为工况组合31
当然可以用lcfact定义荷载的分项系数，再进行组合。
善用这些命令，对于设计（往往是很多工况组合）就比较方便了
/post1
lcdef,1,1
lcdef,2,2
lcdef,3,3
lcdef,4,4 !定义四种工况，分别为四种荷载下的计算结果
lcfact,1,1.2
lcfact,2,1.4
lcfact,3,1.19
lcfact,4,1.4 !指定各工况的组合系数
lcase,1 !读入工况1，database＝1
sumtype,prin !指定加操作的对象
lcoper,add,2 !荷载组合，database＝database＋2
lcoper,add,4 !荷载组合，database＝database＋4
lcoper,lprin !计算线性主应力
lcwrite,11 !把database结果写到工况11,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载的结果
lcase,1
lcfact,2,1.19
lcfact,4,1.19 !改变组合系数
sumtype,prin
lcoper,add,2
lcoper,add,3
lcoper,add,4
lcoper,lprin
lcwrite,12 !把database结果写到工况12,即恒荷载＋活荷载＋吊车荷载＋风荷载的结果
!... ...其他荷载组合
!之后使用lcase,n 就可调入工况n，并查看它的变形和内力
!可使用如下命令流得到工况11和12，13的较大者99,进而查看最大应力
lcase,11
lcase,min,12
lcase,min,13
lcwrite,98
lcase 98
!查看工况98的应力分布... ...
lcase,11
lcase,max,12
lcase,max,13
lcwrite,99
lcase 99
!查看工况99的应力分布... ...
以下为定义和读取荷载工况用到的一些命令：
LCDEF_从结果文件中的一列结果产生荷载工况
LCDEF, LCNO, LSTEP, SBSTEP, KIMG
LCNO：随意的指针数（1－99），要赋给LSTEP，SBSTEP和FILE命令指定的荷载工况。
缺
省为1加前一个值。
LLSTEP：要定义为荷载工况的荷载步的编号。
缺省为1。
SBSTEP：子荷载步的编号。
缺省为荷载步的最后一个子荷载步。
KIMG：仅用于复数分析0－用复数分析的实部1－用虚部
注意：通过建立一个指向结果文件中的一列结果的指针产生一个荷载工况。
这个指针(LCNO)可以用在LCASE或LCOPER命令中来读荷载工况数据到数据库中。
lCDEF,ERASE来删除所有的荷载工况指针（和所有的荷载工况文件）。
用LCDEF,LCNO,ERASE 来删除指定的荷载工况指针LCNO（和相应的文件）。
当选项为ERASE时，所有的指针都被删除，但是只有为缺省扩展名的文件（LCWRITE）被删除。
写LCDEF,STAT看所有选定的荷载工况(LCSEL)的状态，写LCDEF,STAT ,ALL看所有荷载工况的状态。
STAT命令可以用来列出所有荷载工况。
看LCFILE如何建立一个指针指向荷载工况文件（由LCWRITE写）中一列结果。
谐单元从一个荷载工况结果文件读入的数据贮存在零度位置。