三跨连续刚构桥ansys计算书.docx
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三跨连续刚构桥ansys计算书
计算如图所示三跨连续刚构桥（82+144+82m）主梁、桥墩在恒载下的弯矩图、剪力图、轴力图；以及该桥的前3阶周期值及对应的振型图。
（具体尺寸见autocad文件：
bridge-fig.dwg和box-section.dwg）
要求：
1）写出比较详细的建模、网格剖分、加载、求解、后处理的操作步骤；
2）绘出主梁、桥墩在恒载（自重）作用下的内力图；
3）绘出该桥前3阶振型图；
4）列出该桥主梁、桥墩的最大内力值和前3阶的周期值；
5）以word文件形式提交；同时提交ansys的*.db文件和*.log文件；
操作步骤：
1建模
1.1定义单元类型、材料模型：
①定义单元类型beam189：
ansysmainmenu/preprocessor/elementtype/add
②定义材料模型1（C50：
EX=3.45e10，PRXY=0.2）、2（C40：
EX=3.25e10，PRXY=0.2）：
ansysmainmenu/preprocessor/materialprops/materialmodels/structural/linear/elastic/isotropic
1.2定义截面：
①在AutoCAD中绘制各控制截面（共13个），然后生成面域并导出格式为.sat的截面图形文件。
②在ANSYS中导入上一步生成的.sat文件：
ansysutilitymenu/file/import/SAT
③定义截面内单元尺寸或单元分割数：
ansysmainmenu/preprocessor/meshing/sizecntrls/manualsize/lines/alllines/SIZE=0.1
④将各梁截面分别写为.sect格式文件：
ansysmainmenu/preprocessor/sections/beam/customsections/writefromareas
⑤读取上一步生成的.sect文件为截面：
ansysmainmenu/preprocessor/sections/beam/customsections/readsectmesh/SectionIDNumber=1~13
⑥建立单个薄壁桥墩的截面：
ansysmainmenu/preprocessor/sections/beam/commonsections/SectionIDNumber=14
1.3建立几何模型
以跨中位置桥面上的中点为原点，以纵桥向为x轴、横桥向为z轴、竖直向上为y轴建立坐标系。
①在AutoCAD中查询各截面特性，将各截面形心坐标填入下表中：
截面号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
y坐标
-4.0811
-3.8834
-3.4636
-3.0845
-2.7457
-2.4465
-2.1862
-1.9636
-1.7773
-1.6255
-1.5062
-1.4169
-1.3551
z坐标
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
②在AutoCAD中确定纵桥向各关键点所对应的x坐标和截面号，并填入下表中：
（此处只考虑右半桥，左半桥可由右半桥镜像对称获得）
关键点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
x坐标
0
6
12
18
24
30
36
42
48
54
60
66
69
72
截面号
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
1
关键点号
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
x坐标
75
78
84
90
96
102
108
114
120
126
132
138
144
154
截面号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
13
③创建关键点：
ansysmainmenu/preprocessor/modeling/create/keypoints/inactiveCS…
a）按照之前两步建立的两张表格创建右半桥主梁上的关键点
b）按照几何尺寸创建右半桥桥墩上的关键点
④由点连成线：
ansysmainmenu/preprocessor/modeling/create/lines/lines/straightlines
⑤建立左半桥的几何模型
a）左半桥主梁由右半桥主梁镜像对称获得：
ansysmainmenu/preprocessor/modeling/reflect/lines
b）左半桥桥墩按照几何尺寸像右半桥桥墩一样类似地建立
2网格剖分
2.1指定线分割，即定义单元细分的尺寸：
ansysmainmenu/preprocessor/meshing/meshtool/sizecontrols/lines/set/pickall
2.2指定线的属性
①设定方向关键点keypoint101（0,9999999,0）和keypoint102（0,0,9999999）：
ansysmainmenu/preprocessor/modeling/create/keypoints/inactiveCS…
②分别给主梁和桥墩的各单元赋予相应的单元类型号、材料号和截面号：
ansysmainmenu/preprocessor/meshing/meshtool/elementattributes
③划分网格：
ansysmainmenu/preprocessor/meshing/meshtool/mesh/lines/mesh
3加载
3.1施加边界约束条件：
ansysmainmenu/solution/defineloads/apply/structural/displacement/onnodes
3.2施加载荷，即自重：
ansysmainmenu/solution/defineloads/apply/structural/inertia/gravity/global
4求解：
①确定分析类型：
静力分析时ansysmainmenu/solution/analysistype/newanalysis/static
模态分析时ansysmainmenu/solution/analysistype/newanalysis/modal；
②求解：
ansysmainmenu/solution/solve/currentLS
5后处理：
5.1绘出主梁、桥墩在恒载（自重）作用下的内力图：
①利用内置SMISC参数建立单元表：
ansysmainmenu/generalpostproc/elementtable/definetable/Add…
②绘制各内力图：
ansysmainmenu/generalpostproc/plotresults/contourplot/lineelemres
a）主梁轴力图
b）主梁y方向弯矩图
c）主梁xz平面剪力图
d）桥墩轴力图
e）桥墩z方向弯矩图
f）桥墩xy平面剪力图
5.2绘出该桥前3阶振型图：
第一阶振型
第二阶振型：
第三阶振型
5.3列出该桥主梁、桥墩的最大内力值和前3阶的周期值：
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