ANSYS结构静力学分析应用实例解析--钢桁架桥的受力分析.pdf

1、1.问题描述问题描述 钢桁架桥简图如下，已知下承式简支钢桁架桥长 72m，每个节段为 12m，桥宽 10m，高 16m。设桥面板为 0.3m 厚的混凝土板。钢桁架桥杆件规格见下表：杆件 截面号 形状 规格 端斜杆 1 工字型 400*400*16*16 上下弦 2 工字型 400*400*16*16 横向连接梁 3 工字型 400*400*12*12 其他腹杆 4 工字型 400*400*12*12 材料属性见下表：参数 钢材 混凝土 弹性模量 EX 2.1E11 3.5E10 泊松比 PRXY 0.3 0.1667 密度 DENS 7850 2500 2.求解步骤求解步骤 2.1 建立工作文

2、件名和工作标题建立工作文件名和工作标题/FILNAME,Structural/TITLE,Truss Bridge Static Analysis 2.2 过滤图形界面过滤图形界面/COM,Structural !指定分析类型为结构分析 2.3 定义单元类型定义单元类型/PREP7 ET,1,BEAM4 ET,2,SHELL63 2.4 定义梁单元截面定义梁单元截面 Main MenuPreprocessorSectionsBeamCommon Sections SECTYPE,1,BEAM,I,0 !定义工字型截面 SECOFFSET,CENT ！截面质心不偏移 SECDATA,0.4,0.

3、4,0.4,0.016,0.016,0.016,0,0,0,0 ！定义工字型截面参数 SECTYPE,2,BEAM,I,0 !定义工字型截面 SECOFFSET,CENT ！截面质心不偏移 SECDATA,0.4,0.4,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0 ！定义工字型截面参数 SECTYPE,3,BEAM,I,0 !定义工字型截面 SECOFFSET,CENT ！截面质心不偏移 SECDATA,0.3,0.3,0.4,0.012,0.012,0.012,0,0,0,0 ！定义工字型截面参数 2.5 定义实常数定义实常数 Main MenuPreprocessorRea

4、l ConstantsAdd/Edit/Delete R,1,0.0187,0.00017,0.00054,0.4,0.4,！定义单元实常数 R,2,0.0141,0.128E-3,0.415E-3,0.4,0.4 R,3,0.0117,0.541E-4,0.324E-3,0.3,0.4 R,4,0.3 2.6 定义材料属性定义材料属性 MP,EX,1,2.1E11 !定义钢材的材料属性 MP,PRXY,1,0.3 MP,DENS,1,7800 MP,EX,2,3.5E10 !定义混凝土的材料属性 MP,PRXY,2,0.1667 MP,DENS,2,2500 2.7 创建有限元模型创建有限元

5、模型 2.7.1 生成半跨桥的节点生成半跨桥的节点 N,0,0,-5 NGEN,4,4,ALL,12,1 NGEN,2,1,ALL,10,1 NGEN,2,1,2,10,4,16,1 NGEN,2,1,3,11,4,-10,1 2.7.2 生成半跨桥单元生成半跨桥单元 TYPE,1 MAT,1 REAL,1 ESYS,0 SECNUM,1 ！选择截面编号！选择截面编号 TSHAP,LINE !选择线性单元选择线性单元 E,11,14 E,12,13 TYPE,1 MAT,1 REAL,2 ESYS,0 SECNUM,2 ！选择截面编号！选择截面编号 TSHAP,LINE !选择线性单元选择线性

6、单元 E,2,6 E,6,10 E,10,14 E,1,5 E,5,9 E,9,13 E,3,7 E,7,11 E,4,8 E,8,12 E,1,2 E,3,4 E,5,6 E,7,8 E,9,10 E,11,12 E,13,14 TYPE,1 MAT,1 REAL,3 ESYS,0 SECNUM,3 ！选择截面编号！选择截面编号 TSHAP,LINE !选择线性单元选择线性单元 E,3,6 E,6,11 E,4,5 E,5,12 E,2,3 E,1,4 E,6,7 E,5,8 E,10,11 E,9,12 TYPE,2 MAT,2 REAL,4 ESYS,0 SECNUM,3 ！选择截面编号

7、！选择截面编号 TSHAP,QUAD !选择选择四边形四边形单元单元 E,1,2,6,5 E,5,6,10,9 E,9,10,14,13 2.7.3 生成全桥有限元模型生成全桥有限元模型 Main MenuPreprocessorModelingReflectNodes NSYM,X,14,ALL !所有节点以所有节点以 YOZ 平面对称平面对称 ESYM,14,ALL ！所有单元以！所有单元以 YOZ 平面对称平面对称 2.7.4 合并重合节点和单元合并重合节点和单元 NUMMRG,ALL,LOW !合并重复节点单元，编号取较小者合并重复节点单元，编号取较小者 NUMCMP,ALL !压缩节

8、点单元等编号压缩节点单元等编号 2.7.5 保存模型并退出前处理器保存模型并退出前处理器 SAVE,mo_xing,db FINISH 2.8 施加位移约束施加位移约束/SOL 2.8.1 施加位移约束施加位移约束 NSEL,S,23,24 !选择左端节点 D,ALL,UX,UY,UZ !对左端节点施加位移约束 NSEL,S,13,14 !选择右端节点 D,ALL,UY,UZ !对右端节点施加位移约束 2.8.2 施加集中力施加集中力 NSEL,S,1,2 !选择中间节点 F,ALL,FY,-100000 !对中间节点施加竖向集中力荷载 2.8.3 施加重力施加重力 ALLSEL,ALL AC

9、EL,0,10,0 !施加重力 2.9 求解计算求解计算 ANTYPE,0 SOLVE FINISH 2.10 查看计算结果查看计算结果 2.10.1 查看结构变形图查看结构变形图/POST1 PLDISP,2 !显示结构变形图 2.10.2 云图显示位移云图显示位移 PLNSOL,U,SUM,0,1 !显示总位移云图 2.10.3 矢量显示节点位移矢量显示节点位移 Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsVector PlotPredefined PLVECT,U,VECT,NODE,ON,0 !显示节点总位移矢量图 2.10.4 显示结构内力图显示结构内力

10、图 2.10.4.1 定义单元表定义单元表 Main MenuGeneral PostprocElement TableDefine Table ETABLE,zhouli_i,SMISC,1 !定义单元表轴力 ETABLE,zhouli_j,SMISC,7 ETABLE,jianli_i,SMISC,2 !定义单元表剪力 ETABLE,jianli_j,SMISC,8 ETABLE,wanju_i,SMISC,6 !定义单元表弯矩 ETABLE,wanju_j,SMISC,12 2.10.4.2 列表单元表结果列表单元表结果 PRETAB,zhouli_i,zhouli_j,jianli_i

11、,jianli_j,wanju_i,wanju_j !列表显示单元表结果列表显示单元表结果 2.10.4.3 显示线单元结果显示线单元结果 Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsContour PlotLine Elem Res 2.10.4.4 显示轴力图显示轴力图 PLLS,zhouli_i,zhouli_j,1,0 !显示轴力图显示轴力图 2.10.4.5 列表显示节点位移列表显示节点位移 PRNSOL,U,COMP !列表显示节点位移列表显示节点位移 FINISH/EXIT,NOSAV 声明：声明：本套资料由本人总结概括，如果您在使用过程中发现本套资料有不当或错误之处请联系本人。本人联系 QQ：63966955 另：本人空间中有大量 ANSYS 学习资料，空间地址：http:/