钢筋混凝土非线性分析2015大作业
上海交通大学陈明1、参数选择
梁的截面宽度为200mm，上部配置2Φ8受压筋，混凝土的净保护层厚度为25 mm（从纵向钢筋外边缘算起），箍筋两端区采用8@100的双肢箍，中间区取8@200 双肢箍
1）梁的截面高度选300mm；
2）两加载间的距离选1000mm；
3）混凝土选C30；
4）纵向受拉钢筋配筋选218
；
2、描述选用的有限元模型及单元的特点
采用ansys软件进行模拟计算，钢筋混凝土模型采用分离式模型，不考虑钢筋与混凝土之间的相对滑移。
混凝土采用solid65单元模拟，solid65用于模拟三维有钢筋或无钢筋的混凝土模型。该单元能够计算拉裂和压碎。在混凝土应用中，该单元的实体功能可以用于建立混凝土模型，同时，还可用加筋功能建立钢筋混凝土模型。另外，该单元还可以应用于加强复合物和地质材料。该单元由八个节点定义，每个节点有三个自由度:节点坐标系的x，y，z方向的平动。至多可以定义三种不同规格的钢筋。
钢筋单元采用link180单元模拟，link180是一个适用于各类工程应用的三维杆单元。根据具体情况，该单元可以被看作桁架单元、索单元、链杆单元或弹簧单元等等。本单元是一个轴向拉伸一压缩单元，每个节点有三个自由度:节点坐标系的x，y，z方向的平动。本单元是一种顶端铰接结构，不考虑单元弯曲。本单元具有塑性、蠕变、旋转、大变形和大应变功能。缺省时，当考虑大变形时任何分析中LINK180单元都包括应力刚化选项。
3、描述选用的混凝土与钢筋粘结滑移本构关系的具体形式、参数等。
钢筋的应力应变关系曲线
考虑到极限塑性应变最大值为0.01,钢筋本构模型采用多线性模型kinh，初始弹性模量为Es=200000Mpa，强化系数为0.001。
混凝土的应力应变关系曲线
混凝土选用各向同性的miso模型，当计入下降端时，程序报错，所以只取了前面的上升段，用5段折线模拟混凝土应力应变曲线。
不考虑混凝土与钢筋之间的相对滑移
4、迭代方法和收敛标准。
使用修正的Newton-Raphson迭代方法进行求解。收敛标准采用位移来控制（cnvtol,u,,0.05,0,），将toler选项改成0.05来加速收敛。计算时，程序将连续进行平衡迭代直到满足收敛准则，或者直到允许平衡迭代最大次数50次时停止迭代（neqit,50）。
5、画出解题的流程图
选定相关的参数
选择合适的单元来模拟混凝土、钢筋、垫板
定义混凝土单元和钢筋单元及垫板的材料参数
建立几何模型
进行网格尺寸指定并赋予材料属性
转换几何模型为有限元模型
施加荷载和边界条件
选择求解方法和屈服准则进行求解
进行后处理得到图形和数据
6、给出梁的应力云图、梁逐级加载的开裂图梁的应力云图
Sub=15
Sub=16
Sub=17
Sub=18
钢筋应力云图Sub=15
Sub=19
梁逐级加载的开裂图（第16子步开始开裂）Sub=16
Sub=17
Sub=18
Sub=19
7、梁的荷载－跨中挠度曲线
8、ansys命令流
finish
/clear
/filname,beam
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!参数输入
/prep7
pi=3.1415926
l=3100 !梁纵向长度
lp=1000 !荷载间距
w=200 !梁宽度
h=300 !梁深度
p=25 !保护层厚度
r_ps=4 !压筋半径
a_ps=0.25*pi*r_ps**2
r_ts=9 !拉筋半径
a_ts=0.25*pi*r_ts**2
r_gs=4 !箍筋半径
a_gs=0.25*pi*r_gs**2
fy=350e6 !钢筋屈服强度/mpa q=1e6 !均布载荷/mpa
e0=2e9 !钢筋强化系数
ex_c=30e9 !混凝土杨氏模量prxy_c=0.2 !混凝土泊松比
ex_ts=200e9 !拉筋杨氏模量
prxy_ts=0.27 !拉筋泊松比
ex_gs=210e9 !箍筋杨氏模量prxy_sp=0.27 !箍筋泊松比ex_sp=210e15 !垫板杨氏模量prxy_sp=0.48 !垫板泊松比
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!选择单元类型
et,1,solid65,,,,,,,1
keyopt,1,7,1
et,2,link180
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!定义混凝土材料特性mp,ex,1,ex_c
mp,prxy,1,prxy_c
tb,miso,1,,8
tbpt,,0.0001,3e6
tbpt,,0.0005,10.1907e6
tbpt,,0.001,15.8935e6
tbpt,,0.0015,19.1027e6
tbpt,,0.002,20.1e6
!tbpt,,0.0025,19.3067e6
!tbpt,,0.003,17.4327e6
!tbpt,,0.0033,16.08e6
tb,concr,1
tbdata,,0.5,0.95,1.43e6,-1
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!定义钢筋材料特性mp,ex,2,ex_ts
mp,prxy,2,prxy_ts
tb,kinh,2,1,3
tbpt,,fy/ex_ts,fy
tbpt,,fy/ex_ts+0.1,350e6+e0*0.1
tbpt,,fy/ex_ts+0.1001,1000
mp,ex,3,ex_gs
mp,prxy,3,prxy_gs
tb,bkin,3,1,2,1
tbdata,,fy,E0
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!定义垫板材料特性mp,ex,4,ex_sp
mp,prxy,4,prxy_sb
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!定义实常数
r,1,
r,2,a_ts
r,3,a_gs
r,4,a_ps
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!建立几何模型
blc4,,,l,h,w
block,100,200,0,-h/10,0,w
block,l-200,l-100,0,-h/10,0,w
vglue,all
wpoffs,,,(p+r_ts/2)
vsbw,all
wpcsys,-1
wpoffs,,,w-(p+r_ts/2)
vsbw,all
wpcsys,-1
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!切出箍筋位置wprota,,,90
*do,i,1,11
wpoffs,,,100
vsbw,all
*enddo
wpoffs,,,50
*do,i,1,3
wpoffs,,,200
vsbw,all
*enddo
wpoffs,,,250
*do,i,1,11
vsbw,all
wpoffs,,,100
*enddo
wpcsys,-1
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!切出支座位置wprota,,,90
wpoffs,,,150
vsbw,all
wpcsys,-1
wprota,,,90
wpoffs,,,l-150
vsbw,all
wpcsys,-1
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!切出纵向钢筋位置wprota,,90
wpoffs,,,-(p+r_ts/2)
vsbw,all
wpoffs,,,-h+2*(p+r_ts/2)
vsbw,all
wpcsys,-1
vglue,all
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!指定划分精度
elemsiz=w/4
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!划分纵向钢筋并赋予属性lsel,s,loc,y,p+r_ts/2
lsel,r,loc,z,p+r_ts/2
cm,ts1,line
latt,2,2,2
lesize,all,elemsiz
lsel,s,loc,y,p+r_ts/2
lsel,r,loc,z,w-(p+r_ts/2)
cm,ts2,line
latt,2,2,2
lesize,all,elemsiz
lsel,s,loc,y,h-(p+r_ts/2)
lsel,r,loc,z,p+r_ts/2
cm,ps1,line
latt,2,4,2
lesize,all,elemsiz
lsel,s,loc,y,h-(p+r_ts/2)
lsel,r,loc,z,w-(p+r_ts/2)
cm,ps2,line
latt,2,4,2
lesize,all,elemsiz
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!划分箍筋并赋予属性lsel,s,loc,z,(p+r_ts/2)
lsel,r,loc,y,h/2
lsel,u,loc,x,150
lsel,u,loc,x,l-150
lsel,u,loc,x,1050
lsel,u,loc,x,l-1050
cm,gs1,line
latt,3,3,2
lesize,all,elemsiz
lsel,s,loc,z,w-(p+r_ts/2)
lsel,r,loc,y,h/2
lsel,u,loc,x,150
lsel,u,loc,x,l-150
lsel,u,loc,x,1050
lsel,u,loc,x,l-1050
cm,gs2,line
latt,3,3,2
lesize,all,elemsiz
lsel,s,loc,y,p+r_ts/2
lsel,r,loc,z,w/2
lsel,u,loc,x,150
lsel,u,loc,x,l-150
lsel,u,loc,x,1050
lsel,u,loc,x,l-1050
cm,gs3,line
latt,3,3,2
lesize,all,elemsiz
lsel,s,loc,y,h-(p+r_ts/2)
lsel,r,loc,z,w/2
lsel,u,loc,x,150
lsel,u,loc,x,l-150
lsel,u,loc,x,1050
lsel,u,loc,x,l-1050
cm,gs4,line
latt,3,3,2
lesize,all,elemsiz
cmsel,s,ts1
cmsel,a,ts2
cmsel,a,ps1
cmsel,a,ps2
cmsel,a,gs1
cmsel,a,gs2
cmsel,a,gs3
cmsel,a,gs4
lmesh,all
lsel,all
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!划分混凝土及垫板并赋予属性vsel,s,loc,y,-h/20
vatt,4,,1
mshkey,1
esize,elesiz
vsel,all
vsel,u,loc,y,-h/20
vatt,1,,1
mshkey,1
esize,elesiz
vsel,all
vmesh,all
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!施加荷载与约束
asel,s,loc,y,h
asel,r,loc,x,1000,1100
sfa,all,1,pres,q
asel,s,loc,y,h
asel,r,loc,x,2100,2200
sfa,all,1,pres,q
asel,all
sftran
lsel,s,loc,x,l-150
lsel,r,loc,y,-h/10
dl,all,,uy
lsel,s,loc,x,150
lsel,r,loc,y,-h/10
dl,all,,uy
dl,all,,ux
dl,all,,uz
lsel,all
dtran
asel,all
lsel,all
asel,all
vsel,all
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!求解!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! /solu
antype,0 !静力分析nlgeom,1 !打开几何大变形nropt,modi !用修正法进行求解eqslv,spar,,0
nsubst,200,200,50,1
kbc,0 !使用线性荷载cnvtol,u,,0.05,0, !指定收敛值
neqit,50 !最大平衡迭代次数outres,all,all
solve
finish
. !!连续梁桥 /prep7 et,1,4 !!!!定义梁单元 et,2,21 !!!!定义mass21单元 !!定义粱材料!!泊松比!!密度 mp,ex,2,3.45e10 !!直线段梁材料和1M段梁材料mp,nuxy,2,0.2 mp,dens,2,3302.153125 mp,ex,3,3.45e10 mp,nuxy,3,0.2 mp,dens,3,3301.658695 mp,ex,4,3.45e10 mp,nuxy,4,0.2 mp,dens,4,3299.906778 mp,ex,5,3.45e10 mp,nuxy,5,0.2 mp,dens,5,3298.327219 mp,ex,6,3.45e10 mp,nuxy,6,0.2
. mp,dens,6,3292.351605 mp,ex,7,3.45e10 mp,nuxy,7,0.2 mp,dens,7,3284.137255 mp,ex,8,3.45e10 mp,nuxy,8,0.2 mp,dens,8,3271.802136 mp,ex,9,3.45e10 mp,nuxy,9,0.2 mp,dens,9,3260.41903 mp,ex,10,3.45e10 mp,nuxy,10,0.2 mp,dens,10,3248.193657 mp,ex,11,3.45e10 mp,nuxy,11,0.2 mp,dens,11,3235.117644 mp,ex,12,3.45e10 mp,nuxy,12,0.2 mp,dens,12,3221.585664
. mp,ex,13,3.45e10 mp,nuxy,13,0.2 mp,dens,13,3208.826871 mp,ex,14,3.45e10 mp,nuxy,14,0.2 mp,dens,14,3194.279207 mp,ex,15,3.45e10 mp,nuxy,15,0.2 mp,dens,15,3179.924673 mp,ex,16,3.45e10 mp,nuxy,16,0.2 mp,dens,16,3166.445716 mp,ex,17,3.45e10 mp,nuxy,17,0.2 mp,dens,17,3152.555731 mp,ex,18,3.45e10 mp,nuxy,18,0.2 mp,dens,18,3138.312105 mp,ex,19,3.45e10
/PREP7 !进入前处理 ANTYPE,STATIC !设置分析类型为静力结构分析 PSTRES,ON !用于后面的模态分析中考虑预应力(该开关不影响静力分析) ET,1,LINK10 !选取单元类型1(单向杆单元) KEYOPT,1,3,0 !设置仅承受拉应力，KEYOPT(3)=0 R,1,306796E-8,543248E-8 !设置实常数，包括绳索截面积(306796E-8)，初始应变(543248E-8) MP,EX,1,30E6 !定义材料的弹性模量(1号材料) MP,DENS,1,73E-5 !定义材料的密度(1号材料) N,1 ! 定义第1号节点 N,14,100 ! 定义第14号节点 FILL ! 均分填满第2号至第13号节点 E,1,2 !由节点1及节点2生成单元 EGEN,13,1,1 !依序复制生成13个单元 D,ALL,ALL ! 对所有节点施加固定约束 FINISH ! 前处理结束 /SOLU ! 进入求解模块，求解预应力引起的应力状态 SOLVE ! 求解 FINISH ! 退出求解模块 /POST1 ! 进入一般的后处理 ETABLE,STRS,LS,1 !针对LINK10单元,建立单元列表STRS,通过LS及特征号1来获得单元的轴向应力 *GET,STRSS,ELEM,13,ETAB,STRS !针对单元列表STRS, 提取13号单元的应力 FINISH ! 后处理结束 /POST26 ! 进入时间历程后处理，处理支反力 RFORCE,2,1,F,X !将1号节点上的x方向支反力提取，并存储到2号变量中 STORE ! 存储 *GET,FORCE,V ARI,2,EXTREM,VMAX !将2号变量的最大值赋给参数FORCE /SOLU ! 再次进入求解模块，模态分析 ANTYPE,MODAL ! 模态分析 MODOPT,SUBSP,3 ! 选择子空间迭代法，求3阶模态 MXPAND,3 ! 设定3阶模态扩展 PSTRES,ON ! 用于在模态分析中考虑预应力(还需在前面的静力分析中也同时打开) DDELE,2,UX,13 ! 删除从2号节点到13号节点上的UX约束 DDELE,2,UY,13 !删除从2号节点到13号节点上的UY约束 SOLVE !求解 *GET,FREQ1,MODE,1,FREQ ! 提取第1阶模态共振频率，并赋值给参数FREQ1 *GET,FREQ2,MODE,2,FREQ ! 提取第2阶模态共振频率，并赋值给参数FREQ2 *GET,FREQ3,MODE,3,FREQ ! 提取第3阶模态共振频率，并赋值给参数FREQ3 *STATUS !列出所有参数的实际内容
1 旋转摩擦 (1) 2. 电磁三d命令流实例（论坛看到） (11) 3. 帮助感应加热例子induction heating of a solid cylinder billet (15) 4. 感应加热温度场的数值模拟（论文）inducheat30命令流 (19) 5. 如何施加恒定的角速度？Simwe仿真论坛 (24) 6. 旋转一个已经生成好的物体 (27) 7. 产生这样的磁力线 (28) 8. 旋转摩擦生热简单例子（二维旋转） (32) 8.1. 原版 (32) 8.2. 部分gui操作 (35) 9. VM229 Input Listing (39) 10 轴承---耦合+接触分析 (47) 11. 板的冲压仿真 (52) 1 旋转摩擦 FINISH /FILNAME,Exercise24 !定义隐式热分析文件名 /PREP7 !进入前处理器 ET,1,SOLID5 !选择单元类型 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,DENS,1,,7800 !定义材料1的密度 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,C,1,,460 !定义材料1的比热 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,KXX,1,,66.6 !定义材料1的热传导系数 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 UIMP,1,REFT,,,30 !定义材料1的热膨胀系数的参考温度 MPDATA,ALPX,1,,1.06e-5 !定义材料1的热膨胀系数MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,206e9 !定义材料1的弹性模量 MPDATA,PRXY,1,,0.3 !定义材料1的泊松比 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,DENS,2,,8900 !定义材料2的密度 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0
目录 一、工程背景 (1) 二、工程模型 (1) 三、ANSYS分析 (2) (一)前处理 (2) (1)定义单元类型 (2) (2)定义材料属性 (3) (3)建立工程简化模型 (3) (4)有限元网格划分 (5) (二)模态分析 (5) (1)选择求解类型 (5) (2)建立边界条件 (6) (3)输出设置 (6) (4)求解 (6) (5)读取结果 (6) (6)结果分析 (8) (三)结构试验载荷分析 (8) (1)第二跨跨中模拟车载分析 (8) (2)边跨跨中模拟车载分析 (9) 四、结果分析与强度校核 (10) (一)结果分析 (10)
(二)简单强度校核 (10) 参考文献 (11)
连续刚构桥分析 一、工程背景： 随着我国经济的发展，对交通运输的要求也不断提高；高速路，高铁线等遍布全国，这就免不了要架桥修路。截至2014年年底，我国公路桥梁总数已达万座，万延米i。进百万的桥梁屹立在我国交通线上，其安全便是头等大事。随着交通运输线的再扩大，连续刚构桥跨越能力大，施工难度小，行车舒顺，养护简便，造价较低等优点将被广泛应用。 二、工程模型： 现有某预应力混凝土连续刚构桥，桥梁全长为184m，宽13m，其中车行道宽，两侧防撞栏杆各主梁采用C50混凝土。桥梁设计载荷为公路—— 级。 图2-1桥梁侧立面图 上部结构为48m+88m+48m三跨预应力混凝土边界面连续箱梁。箱梁为单箱双室箱形截面，箱梁根部高5m，中跨梁高，边跨梁端高。箱梁顶板宽,底板宽,翼缘板悬臂长，箱梁高度从距墩中心处到跨中合龙段处按二次抛物线变化。0号至3号块长3m（4x3m)，4、5号块长，6号块到合龙段长4m(6x4m)，合龙段长2m。边跨端部设横隔板，墩顶0号块设两道厚横隔板。0号块范围内箱梁底板厚度为，1号块范围内底板厚度由线性变化到，2号块到合龙段范围内底板厚度由线性变化到。全桥顶板厚度为。0到5号块范围内腹板厚度为，6至7号块范围内腹板厚度由线性变化到，8号块到合龙段范围内夫板厚度为。 下部结构桥采用C50混凝土双薄壁墩，横向宽，厚，高25m双壁间设系梁，下设10mX10m矩形承台，厚。ii 图2-2主梁纵抛面图 图2-3 箱梁截面图 三、ANSYS分析： （一）前处理
ansys连续梁桥（ansys连续梁桥） The key steps of modeling and analysis are as follows: The center line 1, box beam to simulate the plate thickness is the sideline, box girder floor, roof, web and flange plate. 2, determine the location of each key point. The thickness of flange and floor 3, correct simulation of chamfering and the thickness of the gradient. 4. After entering into the process, analyze the stress and deformation. /prep7 /title, three, span, continus, Grider K, 1,0,0 K, 2, -2.1,0 K, 3, -2.6, -0.125 K, 4, -2.8, -0.125 K, 5, -3, -0.125 K, 6, -3.4857, -0.1036 K, 7, -3.9714, -0.0821 K, 8, -4.4571, -0.0607 K, 9, -4.9429, -0.0393 K, 10, -5.4286, -0.0179 K, 11, -5.9143,0.0036 K, 12, -6.4,0.025 K, 13, -2.800, -1.85 K, 14,0.0000, -1.85 Kgen, 9,1,12,1,0,0,49/8100 Kgen, 2,1,12,1,0,0,50900 Kgen, 9901912,1,0,0,34.5/8100 Kgen, 2901912,1,0,0,35900 C1=0.000843399 C2=0.001701323
Ansys命令流 第一天 目标:熟悉ANSYS基本关键字的含义 k --> Keypoints 关键点 l --> Lines 线 a --> Area 面 v --> Volumes 体 e --> Elements 单元 n --> Nodes 节点 cm --> component 组元 et --> element type 单元类型 mp --> material property 材料属性 r --> real constant 实常数 d --> DOF constraint 约束 f --> Force Load 集中力 sf --> Surface load on nodes 表面载荷 bf --> Body Force on Nodes 体载荷 ic --> Initial Conditions 初始条件 第二天 目标:了解命令流的整体结构,掌握每个模块的标识 !文件说明段 /BATCH /TITILE,test analysis !定义工作标题 /FILENAME,test !定义工作文件名 /PREP7 !进入前处理模块标识 !定义单元,材料属性,实常数段 ET,1,SHELL63 !指定单元类型 ET,2,SOLID45 !指定体单元 MP,EX,1,2E8 !指定弹性模量 MP,PRXY,1,0.3 !输入泊松比 MP,DENS,1,7.8E3 !输入材料密度 R,1,0.001 !指定壳单元实常数-厚度...... !建立模型 K,1,0,0,, !定义关键点 K,2,50,0,,
K,3,50,10,, K,4,10,10,, K,5,10,50,, K,6,0,50,, A,1,2,3,4,5,6, !由关键点生成面 ...... !划分网格 ESIZE,1,0, AMESH,1 ...... FINISH !前处理结束标识 /SOLU !进入求解模块标识 !施加约束和载荷 DL,5,,ALL SFL,3,PRES,1000 SFL,2,PRES,1000 ...... SOLVE !求解标识 FINISH !求解模块结束标识 /POST1 !进入通用后处理器标识 ...... /POST26 !进入时间历程后处理器 …… /EXIT,SAVE !退出并存盘 以下是日志文件中常出现的一些命令的标识说明,希望能给大家在整理LOG文件时有所帮助 /ANGLE !指定绕轴旋转视图 /DIST !说明对视图进行缩放 /DEVICE !设置图例的显示,如:风格,字体等 /REPLOT !重新显示当前图例 /RESET !恢复缺省的图形设置 /VIEW !设置观察方向 /ZOOM !对图形显示窗口的某一区域进行缩放
/FILNAME,Elastic-Plasitc,1 /TITLE, Elastic-Plasitc Analysis !前处理。 /PREP7 !**定义梁单元189。 ET,1,BEAM189 !定义单元。 !**梁截面1。 SECTYPE, 1, BEAM, HREC, , 0 !定义梁截面。SECOFFSET, CENT SECDATA,50,100,6,6,6,6,0,0,0,0 !定义梁截面完成。 !**定义材料。 MPTEMP,,,,,,,, !定义弹塑性材料模型。MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.05e5 MPDATA,PRXY,1,,0.3 TB,BISO,1,1,2, TBTEMP,0 TBDATA,,150,18600,,,, !定义弹塑性材料模型。!**建立几何模型。 K,1, , , , K,2 ,900, K,3 ,,50 LSTR, 1, 2 !**网格划分。 FLST,5,1,4,ORDE,1 !定义网格密度。FITEM,5,1 CM,_Y,LINE LSEL, , , ,P51X CM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1, , ,50, , , , ,1 !定义网格密度完成。CM,_Y,LINE !网格划分。 LSEL, , , , 1 CM,_Y1,LINE CMSEL,S,_Y CMSEL,S,_Y1 LATT,1, ,1, , 3, ,1 CMSEL,S,_Y CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 LMESH, 1 !网格划分完成。 !施加载荷及求解。 FINISH /SOL
!**施加约束。 FLST,2,1,3,ORDE,1 !施加约束。FITEM,2,1 /GO DK,P51X, , , ,0,UX,UY,UZ,ROTX, , , FLST,2,1,3,ORDE,1 FITEM,2,2 /GO DK,P51X, , , ,0,UY,UZ,ROTX, , , , !施加约束完成。 !**加载。 FLST,2,50,2,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,-50 SFBEAM,P51X,1,PRES,100, , , , , , LSWRITE,1, !定义载荷步1完成。FLST,2,50,2,ORDE,2 !定义载荷步2。FITEM,2,1 FITEM,2,-50 SFEDELE,P51X,1,PRES LSWRITE,2, !定义载荷步2完成。!设定求解步并求解。 LSSOLVE,1,2,1,
腾讯朋友 ?首页 ?好友 ?社交 ?应用 ?消息 ?我的主页 ?设置 ?换肤 ?建议 ?退出 搜索搜索 郑军涛 ?主页 ?说说new ?日志 ?相册 ?分享 ?留言板 ?投票 ?礼物 ?好友 利用ANSYS建立变截面箱梁 分享 利用ANSYS生成变截面箱梁 Beam188/189 支持自定义的变截面 1、首先建立变截面箱梁截面，并保存截面。必须保证每个截面的关键点号相同，而且为保证生成的准确性，应尽量的使得关键点有足够多的数目。 2、要对截面进行面积分块，并指定各线段的段数，这样才能做出规整的箱梁截面网格划分，也就保证了变截面箱梁桥各截面的网格模式相同，建议对于变化急
剧的两边截面应使得线足够的短。并不是划分越密越可能成功，而是线越短越可能成功 3。通过梁节段两端对应的截面建立taper截面，定义好桥的线形后，指定每段线对应的taper截面。 4、可以用slist命令查看生成截面的性质，加深对secread 命令的理解 以下例进行说明： Ⅱ-Ⅱ截面图 Ⅰ-Ⅰ截面图
全梁1/2图示 Ⅰ-Ⅰ截面命令流finish /clear /prep7 k,1 k,2,2750 k,3,3350,2400 k,4,5450,2750 k,5,6700,2850 k,6,6700,3050 k,7,0,3050 k,8,0,280 k,9,2359,280
k,10,2886,2400 k,11,1836,2750 k,12,0,2750 l,1,2 l,2,3 l,3,4 l,4,5 l,5,6 l,6,7 l,8,9 l,9,10 l,10,11 l,11,12 l,1,8 l,7,12 al,all arsym,x,all aadd,1,2 nummrg,all numcmp,all adele,1 l,2,9 l,13,20
ANSYS 结构稳态(静力)分析之经典实例-命令流格式.txt两人之间的感情就像织毛衣，建立 的时候一针一线，小心而漫长，拆除的时候只要轻轻一拉。。。。/FILNAME,Allen-wrench,1 ! Jobname to use for all subsequent files /TITLE,Static analysis of an Allen wrench /UNITS,SI ! Reminder that the SI system of units is used /SHOW ! Specify graphics driver for interactive run; for batch ! run plots are written to pm02.grph ! Define parameters for future use EXX=2.07E11 ! Young's modulus (2.07E11 Pa = 30E6 psi) W_HEX=.01 ! Width of hex across flats (.01m=.39in) *AFUN,DEG ! Units for angular parametric functions定义弧度单位 W_FLAT=W_HEX*TAN(30) ! Width of flat L_SHANK=.075 ! Length of shank (short end) (.075m=3.0in) L_HANDLE=.2 ! Length of handle (long end) (.2m=7.9 in) BENDRAD=.01 ! Bend radius of Allen wrench (.01m=.39 in) L_ELEM=.0075 ! Element length (.0075 m = .30 in) NO_D_HEX=2 ! Number of divisions on hex flat TOL=25E-6 ! Tolerance for selecting nodes (25e-6 m = .001 in) /PREP7 ET,1,SOLID45 ! 3维实体结构单元；Eight-node brick element ET,2,PLANE42 ! 2维平面结构；Four-node quadrilateral (for area mesh) MP,EX,1,EXX ! Young's modulus for material 1；杨氏模量 MP,PRXY,1,0.3 ! Poisson's ratio for material 1；泊松比 RPOLY,6,W_FLAT ! Hexagonal area创建规则的多边形 K,7 ! Keypoint at (0,0,0) K,8,,,-L_SHANK ! Keypoint at shank-handle intersection K,9,,L_HANDLE,-L_SHANK ! Keypoint at end of handle L,4,1 ! Line through middle of hex shape L,7,8 ! Line along middle of shank L,8,9 ! Line along handle LFILLT,8,9,BENDRAD ! Line along bend radius between shank and handle! 产生 一个倒角圆，并生成三个点 /VIEW,,1,1,1 ! Isometric view in window 1 /ANGLE,,90,XM ! Rotates model 90 degrees about X! 不用累积的旋转 /TRIAD,ltop /PNUM,LINE,1 ! Line numbers turned on LPLOT
第一天目标： 熟悉ANSYS基本关键字的含义k --> Keypoints关键点l --> Lines线a --> Area 面v --> Volumes体e --> Elements单元n --> Nodes节点cm --> component组元et --> element type单元类型mp --> material property材料属性r --> real constant实常数d --> DOF constraint约束f --> Force Load集中力sf --> Surface load on nodes 表面载荷bf --> Body Force on Nodes体载荷ic --> Initial Conditions初始条件第二天目标： 了解命令流的整体结构,掌握每个模块的标识!文件说明段/BATCH/TILE,test analysis!定义工作标题/FILENAME,test!定义工作文件名/PREP7!进入前处理模块标识!定义单元,材料属性,实常数段ET,1,SHELL63!指定单元类型ET,2,SOLID45!指定体单元MP,EX,1,2E8!指定弹性模量MP,PRXY,1, 0.3!输入泊松比MP,DENS,1, 7.8E3!输入材料密度R,1, 0.001!指定壳单元实常数-厚度......!建立模型K,1,0,0,,!定义关键点 K,2,50,0,,K,3,50,10,,K,4,10,10,,K,5,10,50,,K,6,0,50,,A,1,2,3,4,5,6,!由关键点生成面......!划分网格ESIZE,1,0,AMESH, 1......FINISH!前处理结束标识/SOLU!进入求解模块标识!施加约束和载荷DL,5,,ALLSFL,3,PRES,1000SFL,2,PRES, 1000......SOLVE!求解标识FINISH!求解模块结束标识/POST1!进入通用后处理器标识....../POST26!进入时间历程后处理器……/EXIT,SAVE!退出并存盘以下是日志文件中常出现的一些命令的标识说明,希望能给大家在整理LOG文件时有所帮助/ANGLE!指定绕轴旋转视图/DIST!说明对视图进行缩放/DEVICE!设置图例的显示,如： 风格,字体等/REPLOT!重新显示当前图例/RESET!恢复缺省的图形设置/VIEW!设置观察方向/ZOOM!对图形显示窗口的某一区域进行缩放第三天生成关键点和线部分 1.生成关键点K,关键点编号,X坐标,Y坐标,Z坐标例：
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
/FILNAME, Beam,1 ！定义工作文件名。 /TITLE, Beam Analysis ！定义工作标题。/PREP7 !定义单元。 ET,1,BEAM188 !定义材料属性。 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.1e5 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,DENS,1,,7.9e-6 ! 定义杆件截面■200。 SECTYPE, 1, BEAM, RECT, , 0 SECOFFSET, CENT SECDATA,10,10,0,0,0,0,0,0,0,0 !建立几何模型。 K,1, ,, , K,2,350,, , !生成立柱。 LSTR, 1, 2 !以上完成几何模型。 !以下进行网格划分。 FLST,5,1,4,ORDE,1 FITEM,5,1 CM,_Y,LINE LSEL, , , ,P51X CM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1, , ,50, , , , ,1 !定义单元大小。!分配、划分平板结构。 LMESH, 1 !分析类型施加载荷并求解。 FINISH /SOLUTION ANTYPE,2 ！定义分析类型及求解设置。MSAVE,0 ！模态提取方法。
MODOPT,LANB,10 EQSLV,SPAR MXPAND,10, , ,0 ！模态扩展设置。 LUMPM,0 PSTRES,0 MODOPT,LANB,10,0,0, ,OFF MXPAND,10,0,0,1,0.001, !施加约束。 FLST,2,2,3,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,-2 /GO DK,P51X, , , ,0,ALL, , , , , , !求解。 FINISH /SOL /STATUS,SOLU SOLVE !定义谱分析。 FINISH /SOLUTION ANTYPE,8 SPOPT,PSD,10,1 PSDUNIT,1,DISP,386.4, PSDFRQ,1, ,13.8,40,50.6,73,120 !定义谱—频率表。PSDFRQ,1, ,134,178,233, , PSDV AL,1,1,4,0.6,3,5 PSDV AL,1,6,2,6, , FLST,2,2,1,ORDE,2 !施加谱。 FITEM,2,1 FITEM,2,-2 D,P51X,UX,1.0 PFACT,1,BASE, !计算PSD激励参与系数。PSDRES,DISP,REL !设置输出选项。PSDRES,VELO,OFF PSDRES,ACEL,OFF
!!连续梁桥 /prep7 et,1,4 !!!!定义梁单元 et,2,21 !!!!定义mass21单元 !!定义粱材料!!泊松比!!密度 mp,ex,2,3.45e10 !!直线段梁材料和1M段梁材料mp,nuxy,2,0.2 mp,dens,2,3302.153125 mp,ex,3,3.45e10 mp,nuxy,3,0.2 mp,dens,3,3301.658695 mp,ex,4,3.45e10 mp,nuxy,4,0.2 mp,dens,4,3299.906778 mp,ex,5,3.45e10 mp,nuxy,5,0.2 mp,dens,5,3298.327219 mp,ex,6,3.45e10 mp,nuxy,6,0.2 mp,dens,6,3292.351605 mp,ex,7,3.45e10 mp,nuxy,7,0.2 mp,dens,7,3284.137255 mp,ex,8,3.45e10 mp,nuxy,8,0.2 mp,dens,8,3271.802136 mp,ex,9,3.45e10 mp,nuxy,9,0.2 mp,dens,9,3260.41903 mp,ex,10,3.45e10 mp,nuxy,10,0.2 mp,dens,10,3248.193657
mp,nuxy,11,0.2 mp,dens,11,3235.117644 mp,ex,12,3.45e10 mp,nuxy,12,0.2 mp,dens,12,3221.585664 mp,ex,13,3.45e10 mp,nuxy,13,0.2 mp,dens,13,3208.826871 mp,ex,14,3.45e10 mp,nuxy,14,0.2 mp,dens,14,3194.279207 mp,ex,15,3.45e10 mp,nuxy,15,0.2 mp,dens,15,3179.924673 mp,ex,16,3.45e10 mp,nuxy,16,0.2 mp,dens,16,3166.445716 mp,ex,17,3.45e10 mp,nuxy,17,0.2 mp,dens,17,3152.555731 mp,ex,18,3.45e10 mp,nuxy,18,0.2 mp,dens,18,3138.312105 mp,ex,19,3.45e10 mp,nuxy,19,0.2 mp,dens,19,3124.795334 mp,ex,20,3.45e10 mp,nuxy,20,0.2 mp,dens,20,3110.7135 mp,ex,21,3.45e10 mp,nuxy,21,0.2 mp,dens,21,3097.080875
平面问题斜支座的处理 如图5-7所示，为一个带斜支座的平面应力结构，其中位置2及3处为固定约束，位置4处为一个45o的斜支座，试用一个4节点矩形单元分析该结构的位移场。 (a)平面结构(b)有限元分析模型 图5-7 带斜支座的平面结构 基于ANSYS平台，分别采用约束方程以及局部坐标系的斜支座约束这两种方式来进行处理。 (7) 模型加约束 左边施加X,Y方向的位移约束 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →-Structural→Displacement On Nodes →选取2，3号节点→OK →Lab2: All DOF(施加X,Y方向的位移约束) →OK 以下提供两种方法处理斜支座问题，使用时选择一种方法。 ?采用约束方程来处理斜支座 ANSYS Main Menu：Preprocessor →Coupling/ Ceqn →Constraint Eqn ：Const :0, NODE1:4, Lab1: UX,C1:1,NODE2:4,Lab2:UY,C2:1→OK 或者?采用斜支座的局部坐标来施加位移约束 ANSYS Utility Menu：WorkPlane →Local Coordinate System →Create local system →At specified LOC + →单击图形中的任意一点→OK →XC、YC、ZC分别设定为2，0，0,THXY：45 →OK ANSYS Main Menu：Preprocessor →modeling →Move / Modify →Rotate Node CS →To active CS → 选择4号节点 ANSYS Main Menu：Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement On Nodes →选取4号节点→OK →选择Lab2:UY(施加Y方向的位移约束) →OK 命令流； !---方法1 begin----以下的一条命令为采用约束方程的方式对斜支座进行处理 CE,1,0,4,UX,1,4,UY,-1 !建立约束方程(No.1): 0=node4_UX*1+node_UY*(-1) !---方法1 end --- !--- 方法2 begin --以下三条命令为定义局部坐标系，进行旋转，施加位移约束 !local,11,0,2,0,0,45 !在4号节点建立局部坐标系 !nrotat, 4 !将4号节点坐标系旋转为与局部坐标系相同 !D,4,UY !在局部坐标下添加位移约束 !--- 方法2 end
/prep7 !DEFINE THE ELEMENTARY PARAMETERS *DIM,L,ARRAY,10 *DIM,DISTC,ARRAY,10 N=4 NBOX=2 L(1)=20 L(2)=30 L(3)=30 L(4)=20 NUML=NBOX+3 NUMC=(L(1)+L(2)+L(3)+L(4))+1 CITA=25/180*3.1415926 DISTC(1)=2.9584 DISTC(2)=4.0802 DISTC(3)=0.00 DISTC(4)=4.0802 DISTC(5)=2.9584 !DEFINE THE NODES OF BRIDGE N, 1, 0, 0, 0.00 N, NUMC, NUMC-1, 0, 0.00 FILL,1,NUMC N, 200+1, (DISTC(1)+DISTC(2))*SIN(CITA)/COS(CITA), 0.0,-(DISTC(1)+DISTC(2)) N, 200+NUMC,NUMC-1+(DISTC(1)+DISTC(2))* SIN(CITA)/COS(CITA),0.0,-(DISTC(1)+DISTC(2)) FILL,201,200+NUMC N, 400+1, DISTC(2)*SIN(CITA)/COS(CITA), 0.0, -DISTC(2) N, 400+NUMC,NUMC-1+DISTC(2)*SIN(CITA)/ COS(CITA), 0.0,-DISTC(2) FILL,401,400+NUMC N, 600+1, -DISTC(2)*SIN(CITA)/COS(CITA), 0.0, DISTC(2) N, 600+NUMC,NUMC-1-DISTC(4)*SIN(CITA)/C OS(CITA),0.0, DISTC(4) FILL,601,600+NUMC N, 800+1, -(DISTC(4)+DISTC(5))*SIN(CITA)/COS(CITA ),0.0, DISTC(4)+DISTC(5) N, 800+NUMC,NUMC-1-(DISTC(4)+DISTC(5))* SIN(CITA)/COS(CITA),0.0, DISTC(4)+DISTC(5) FILL,801,800+NUMC ! 定义纵梁单元材料、几何参数 ET,1,BEAM4 MP,EX , 1, 3.45E+10 MP,NUXY, 1, 0.2000 MP,DENS, 1, 2600 MP,ALPX, 1, 1.00E-05 R,1,0.3133,0.0871,0.0959,1.0,0.25,, RMORE ,,0.00265,,,,, ET,2,BEAM4 MP,EX , 2, 3.45E+10 MP,NUXY, 2, 0.2000 MP,DENS, 2, 2600 MP,ALPX, 2, 1.00E-05 R,2,1.6048,0.5486,1.5400,2.0,1.0,, RMORE ,,0.036,,,,, ET,3,BEAM4 MP,EX , 3, 3.45E+10 MP,NUXY, 3, 0.2000 MP,DENS, 3, 2600 MP,ALPX, 3, 1.00E-05 R,3,2.3625,0.9885,2.2600,2.0,1.0,, RMORE ,,0.0956,,,, ! 定义横梁单元材料、几何参数 ET,4,BEAM4 MP,EX , 4, 3.45E+10 MP,NUXY, 4, 0.2000 MP,DENS, 4, 0 MP,ALPX, 4, 1.00E-05 R,4,0.500,0.4582,0.0416,1.0,1.0,, RMORE ,,0.00879,,,,, ET,5,BEAM4 MP,EX , 5, 3.45E+10 MP,NUXY, 5, 0.2000 MP,DENS, 5, 0 MP,ALPX, 5, 1.00E-05 R,5,1.0250,0.2770,0.0495,1.0,1.0,, RMORE ,,0.0609,,,,, ! 生成纵向梁格单元 TYPE,1 MAT,1
三 生成关键点和线部分 1.生成关键点 K,关键点编号,X坐标,Y坐标,Z坐标 例:K,1,0,0,0 2.在激活坐标系生成直线 LSTR,关键点P1,关键点P2 例LSTR,1,2 3.在两个关键点之间连线 L,关键点P1,关键点P2 例L,1,2 注:此命令会随当前的激活坐标系不同而生成直线或弧线 4.由三个关键点生成弧线 LARC,关键点P1,关键点P2,关键点PC,半径RAD 例LARC,1,3,2,0.05 注:关键点PC是用来控制弧线的凹向 5.通过圆心半径生成圆弧
CIRCLE,关键点圆心,半径RAD,,,,圆弧段数NSEG 例:CIRCLE,1,0.05,,,,4 6.通过关键点生成样条线 BSPLIN,关键点P1,关键点P2,关键点P3,关键点P4,关键点P5,关键点P6 例:BSPLIN,1,2,3,4,5,6 7.生成倒角线 LFILLT,线NL1,线NL2,倒角半径RAD 例LFILLT,1,2,0.005 8.通过关键点生成面 A,关键点P1,关键点P2,关键点P3,关键点P4,关键点P5,关键点P6,P7,P8... 例:A,1,2,3,4 9.通过线生成面 AL,线L1,线L2,线L3,线L4,线L5,线L6,线L7,线L8,线L9,线L10 例:AL,5,6,7,8 10.通过线的滑移生成面
ASKIN,线NL1,线NL2,线NL3,线NL4,线NL5,线NL6,线NL7,线NL8,线NL9 例:ASKIN,1,4,5,6,7,8 注:线1为滑移的导向线 四 目标:掌握常用的实体-面的生成 生成矩形面 1.通过矩形角上定位点生成面 BLC4,定位点X方向坐标XCORNER,定位点Y方向坐标YCORNER,矩形宽度WIDTH,矩形高度HEIGHT,矩形深度DEPTH 例:BLC4,0,0,5,3,0 2.通过矩形中心定位点生成面 BLC5,定位点X方向坐标XCENTER,定位点Y方向坐标YCENTER,矩形宽度WIDTH,矩形高度HEIGHT,矩形深度DEPTH 注:与上条命令的不同就在于矩形的定位点不一样 例:BLC5,2.5,1.5,5,3,0 3.通过在工作平面定义矩形X.Y坐标生成面 RECTNG,矩形左边界X坐标X1,矩形右边界X坐标X2,矩形下边界Y
大桥全长2996.8m，其中主桥采用跨度为101.5+188.5+580+217.5+159.5+116m的钢桁梁斜拉桥；非通航孔正桥采用6孔跨径64m预应力混凝土简支箱梁；东引桥采用16孔梁长32.6m预应力混凝土简支箱梁；跨大堤桥采用48.9+86+48.8m预应力混凝土连续箱梁；西引桥采用15孔梁长32.6m预应力混凝土简支梁及2孔梁长24.6m预应力混凝土简支梁，其中宁安线采用箱梁，阜景线采用T梁。 主桥采用103+188.5+580+217.5+159.5+117.5m两塔钢桁斜拉桥方案，全长1366m。主梁为三片主桁钢桁梁，桁间距2x14m，节间长14.5m，桁高15m。主塔为钢筋混凝土结构，塔顶高程+204.00m，塔底高程-6.00m，斜拉索为空间三索面，立面上每塔两侧共18对索，全桥216根斜拉索。所有桥墩上均设竖向和横向约束，4#塔与主梁之间设纵向水平约束，3#塔与梁间使用带限位功能的粘滞阻尼器。主梁为”N”字型桁式，横向采用三片桁结构，主桁的横向中心距各为14m，桁高15m，节间距14.5m[2]。 结构构造 主桥采用两塔钢桁斜拉桥方案，主梁为三片主桁钢桁梁，主桁上下弦杆均为箱型截面，上弦杆内高1000mm，内宽1200mm，板厚20～48mm。下弦杆内高1400mm，宽1200mm，板厚20～56mm。下弦杆顶板向桁内侧加宽700mm与整体桥面板焊接。腹杆主要采用H型截面。H型杆件宽1200mm，高720和760mm，板厚20～48mm。根据不同的受力区段选用不同的杆件截面，在辅助墩附近的压重区梁段，腹杆采用箱型截面杆件。主桁采用焊接杆件，整体节点。在节点外以高强度螺栓拼接的结构形式，上下弦杆四面等强对接拼装。H型腹杆采用插入式连接。箱型腹杆采用四面与主桁节点对拼的连接形式。主桁拼接采用M30高强螺栓。