三跨連續(xù)剛構(gòu)橋 ansys 計(jì)算書.doc

計(jì)算如圖所示三跨連續(xù)剛構(gòu)橋（82+144+82m）主梁、橋墩在恒載下的彎矩圖、剪力圖、軸力圖；以及該橋的前3階周期值及對(duì)應(yīng)的振型圖。（具體尺寸見autocad文件：bridge-fig.dwg 和 box-section.dwg）要求：1）寫出比較詳細(xì)的建模、網(wǎng)格剖分、加載、求解、后處理的操作步驟；2）繪出主梁、橋墩在恒載（自重）作用下的內(nèi)力圖；3）繪出該橋前3階振型圖；4）列出該橋主梁、橋墩的最大內(nèi)力值和前3階的周期值；5）以word文件形式提交；同時(shí)提交ansys的*.db文件和*.log文件；操作步驟：1 建模1.1 定義單元類型、材料模型： 定義單元類型beam189：ansys main menu/preprocessor/element type/add 定義材料模型1（C50：EX=3.45e10，PRXY=0.2）、2（C40：EX=3.25e10，PRXY=0.2）：ansys main menu/preprocessor/material props/material models/structural /linear/elastic/isotropic1.2 定義截面： 在Auto CAD中繪制各控制截面（共13個(gè)），然后生成面域并導(dǎo)出格式為.sat的截面圖形文件。 在ANSYS中導(dǎo)入上一步生成的.sat文件：ansys utility menu/file/import/SAT 定義截面內(nèi)單元尺寸或單元分割數(shù)：ansys main menu/preprocessor/meshing/ size cntrls/manualsize/lines/all lines/SIZE=0.1 將各梁截面分別寫為.sect格式文件：ansys main menu/preprocessor/sections/ beam/custom sections/write from areas 讀取上一步生成的.sect文件為截面：ansys main menu/preprocessor/sections/ beam/custom sections/read sect mesh/Section ID Number=113 建立單個(gè)薄壁橋墩的截面：ansys main menu/preprocessor/sections/beam/ common sections/ Section ID Number=141.3 建立幾何模型以跨中位置橋面上的中點(diǎn)為原點(diǎn)，以縱橋向?yàn)閤軸、橫橋向?yàn)閦軸、豎直向上為y軸建立坐標(biāo)系。 在Auto CAD中查詢各截面特性，將各截面形心坐標(biāo)填入下表中：截面號(hào)12345678910111213y坐標(biāo)-4.0811-3.8834-3.4636-3.0845-2.7457-2.4465-2.1862-1.9636-1.7773-1.6255-1.5062-1.4169-1.3551z坐標(biāo)0000000000000 在Auto CAD中確定縱橋向各關(guān)鍵點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)和截面號(hào)，并填入下表中：（此處只考慮右半橋，左半橋可由右半橋鏡像對(duì)稱獲得）關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)1234567891011121314x坐標(biāo)06121824303642485460666972截面號(hào)131211109876543211關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)1516171819202122232425262728x坐標(biāo)7578849096102108114120126132138144154截面號(hào)1234567891011121313 創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)：ansys main menu/preprocessor/modeling/create/keypoints/in active CSa) 按照之前兩步建立的兩張表格創(chuàng)建右半橋主梁上的關(guān)鍵點(diǎn)b) 按照幾何尺寸創(chuàng)建右半橋橋墩上的關(guān)鍵點(diǎn) 由點(diǎn)連成線：ansys main menu/preprocessor/modeling/create/lines/lines/ straight lines 建立左半橋的幾何模型 a) 左半橋主梁由右半橋主梁鏡像對(duì)稱獲得：ansys main menu/preprocessor/ modeling/reflect/lines b) 左半橋橋墩按照幾何尺寸像右半橋橋墩一樣類似地建立2 網(wǎng)格剖分2.1 指定線分割，即定義單元細(xì)分的尺寸：ansys main menu/preprocessor/meshing/ meshtool/size controls/lines/set/pick all2.2 指定線的屬性 設(shè)定方向關(guān)鍵點(diǎn)keypoint101(0,9999999,0)和keypoint102(0,0,9999999)：ansys main menu/preprocessor/modeling/create/keypoints/in active CS 分別給主梁和橋墩的各單元賦予相應(yīng)的單元類型號(hào)、材料號(hào)和截面號(hào)：ansys main menu/preprocessor/meshing/meshtool/element attributes 劃分網(wǎng)格：ansys main menu/preprocessor/meshing/meshtool/mesh/lines/mesh3 加載3.1 施加邊界約束條件：ansys main menu/solution/define loads/apply/structural/ displacement/on nodes3.2 施加載荷，即自重：ansys main menu/solution/define loads/apply/structural/ inertia/gravity/global4 求解： 確定分析類型：靜力分析時(shí)ansys main menu/solution/analysis type/new analysis/static模態(tài)分析時(shí)ansys main menu/solution/analysis type/new analysis/modal； 求解：ansys main menu/solution/solve/current LS5 后處理：5.1 繪出主梁、橋墩在恒載（自重）作用下的內(nèi)力圖： 利用內(nèi)置SMISC參數(shù)建立單元表：ansys main menu/general postproc/element table/define table/Add 繪制各內(nèi)力圖：ansys main menu/general postproc/plot results/conto