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利用ANSYS实现斜拉桥非线性分析卫星，强士中西南交通大学土木工程学院，四川成都（610031）摘要：ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
利用ANSYS的二次开发技术，如用户界面设计语言（UIDL）、参数化设计语言（APDL）以及用户可编程特性（UPFs），可以实现对ANSYS的用户化定制，使ANSYS在特定的应用范围内发挥更大效率。
本文着重介绍利用ANSYS进行斜拉桥非线性分析的实现过程，并在最后给出了应用实例。
关键词：ANSYS软件；二次开发技术；斜拉桥；非线性分析ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
经过30多年的发展，ANSYS逐渐为全球工业界所广泛接受。
ANSYS用户涵盖了机械制造、航空航天、能源化工、交通运输、土木建筑、水利、电子、地矿、生物医学、教学科研等众多领域，ANSYS是这些领域进行国际国内分析设计技术交流的主要分析平台。
作为通用有限元分析软件，在讲究通用性的前提下势必在考虑特定专业领域时有所欠缺。
具体到桥梁结构分析中，还有许多分析问题不能通过ANSYS软件直接实现，如活载影响线加载，桥梁施工控制等。
这些不足一方面限制了ANSYS的推广和使用，另一方面迫使投入大量的人力、物力，针对桥梁分析问题开发更专业化的桥梁有限元分析程序。
事实上，ANSYS软件的开放式结构允许对ANSYS进行用户化定制，使ANSYS在特定的应用范围内发挥更大效率。
ANSYS的这一特性为桥梁结构有限元分析提供了新的途径，可以针对桥梁结构的实际问题对ANSYS软件进行二次开发，使ANSYS的分析功能得到扩充，使这一通用有限元分析软件的专业性缺陷得到改善，更好地满足桥梁结构分析要求。
1 ANSYS的二次开发技术1.1 用户界面设计语言（UIDL）[1]用户界面设计语言（UIDL，User Interface Design Language）是一种程序化的语言，是ANSYS为用户进行界面设计提供的一种专用语言。
基于ansys斜拉桥的稳态有限元分析摘要：采用有限元分析软件ansys建立斜拉桥三维立体模型，其中拉索桥的所有梁采用beam模型，桥面采用shell模型，10根拉索桥将采用link模型，将beam模型和shell模型用form new part组合为一体，最后，求出整个模型的变形云图，并进行稳态等问题的相关后处理。
关键词：有限元分析；beam模型；shell模型；link模型1 建立有限元模型1.1三维有限元模型的建立采用有限元分析软件ansys建立斜拉桥三维立体模型，并对其进行数值分析。
在Engineering Data表格内点击右键新建一种材料，命名为c40，依次定义density （密度）为2500kg/m3，Young’s Modulus（杨氏模量）为33000Mpa，Poisson’s Ratio（泊松比）为0.2。
其材料属性如表1所示，点击Model进入Mechanical界面，如图4-6-16所示定义Shell模型的厚度和材料。
1.2.定义Link单元类型点击Line Body，依次命名为11，12，……，110，右键Insert Commands，在空白处输入以下命令。
LINK180单元是有着广泛工程应用的杆单元，它可以用来模拟桁架、缆索、连杆、弹簧等等。
这种三维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点具有三个自由度：沿节点坐标系X、Y、Z方向的平动。
就像铰接结构一样，单元不承受弯矩。
单元具有塑性、蠕变、旋转、大变形、大应变等功能。
默认情况下，无论进行何种分析，当使用命令NLGEOM，ON时，LINK180单元的应力刚化效应开关打开。
同时本单元还具有弹性、各向同性塑性硬化、动力塑性硬化、Hill（各向异性塑性）、Chaboche（非线性塑性硬化）以及蠕变等性能。
LINK180单元通过两个节点I和J、横截面面积（AREA）、单位长度的质量（ADDMAS）及材料属性来定义。
单元的X轴是沿着节点I到节点J的单元长度方向。
浅析ANSYS在桥梁工程中的应用摘要:文章主要介绍了ANSYS在桥梁工程中常用的单元建模、自振特性的模态分析,以及优化施工方面的应用,希望能为广大的桥梁工程技术人员提供一些参考。
关键词:ANSYS;有限元;桥梁1 ANSYS软件简介ANSYS作为世界知名的大型通用有限元分析软件,已经广泛应用于核工业,铁道,土木工程,地矿,水利等各工业领域。
它除具有图形处理,前处理,分析,后处理和单元库等重要功能外,还有强有力的结构分析功能,如线形动静力分析,非线性动静力分析等。
近年来,紧跟最先进的计算机方法和计算机技术,ANSYS不断发展更新,特别是强大的后处理功能的推出,方便了设计人员在程序进行有限元分析后的数据处理和结果分析,缩短了设计周期,提高了分析精度。
目前,ANSYS已成为桥梁工程结构设计分析是常用的必备软件之一。
2 ANSYS在桥梁工程中的建模设计2.1 梁单元和杆单元组合ANSYS软件具有强大的建模功能。
建模时,先建立结构的几何模型,给出材料参数和单元类型,最后划分网格,形成结构的有限元模型。
ANSYS软件提供了近200种单元,其中桁架、桁拱、拱肋、上下平纵联、横联、上下层桥面系中的纵横梁及撑杆通常采用梁单元模拟(如BEAM188单元),梁拱间的吊索采用空间杆单元模拟(如LINK10单元)。
运用有限元软件ANSYS建立梁、杆的单元模型,可以详细分析桥梁的极限承载力,变形和强度,以及稳定性。
工程上有很多这方面的成功实例。
2.2 悬索单元斜拉索索力的大小对斜拉桥结构的内力状态影响很大。
特别是大跨度斜拉桥,结构几何非线性效应十分明显。
ANSYS目前还不能模拟施加斜拉索索力,也没有专门的拉索单元,工程上通常采用LINK8和LINK10两种杆件单元模拟斜拉索,用等效弹性修正模量或者多段杆单元来考虑拉索的垂度效应、梁柱效应、大位移效应,利用单元的生死特性,单元初应变或者用温度荷载来施加索力。
2.3 桥墩单元和桩基单元有很多研究人员用ANSYS软件中的Solid65单元,模拟分析混凝土结构桥墩的荷载试验,并取得了不少成果。
目录一．文件名及前处理模式 (2)二．截面的建立 (2)1.主梁截面 (2)2.桥塔截面 (30)三．定义单元属性 (31)四．建立主要节点和单元 (32)1.主梁节点和单元 (32)2.桥塔节点和单元 (39)3.斜拉索节点和单元 (40)4.鱼刺骨模型模拟斜拉索与主梁连接 (41)五．加载与求解 (43)1.施加边界条件 (43)2.施加自重和公路一级荷载 (43)六．动力特性 (43)1.前十阶模态自振频率 (43)2.前五阶振型图 (44)一．文件名及前处理模式定义工作文件名与工作标题，并进入前处理模式(PREP7)：/FILNAME,BRIDGE,1 !定义工作文件名/TITLE,ZHANG HAO NAN’S HOMEWORK !定义工作标题/REPLOT !重新显示/PREP7 !进入PREP7处理器二．截面的建立1.主梁截面根据本桥图纸，截面一共有32个，其中包括截面纵向变化与横向变化，为简化模型，减小工作量，选取其中11个截面作为分析对象，可以大致上反应桥梁的形态，从左到右选取图纸中的截面：截面1：左边跨直线段截面截面8：4号墩墩顶截面截面11：截面第一次横向变化(39M—43M)起始截面截面14：截面第一次横向变化(39M—43M)结束截面截面16：主跨跨中截面截面22：截面第二次横向变化(43M—45M)起始截面截面24：截面第二次横向变化(43M—45M)结束截面截面25：5号墩墩顶截面截面27：截面第二次横向变化(45M—39M)起始截面截面31：截面第二次横向变化(45M—39M)结束截面截面32：6号墩墩顶截面由于截面形式复杂，而变截面需要前后两端的拓扑一致，即两端的形状，线与线的关系必须一致，两端截面的节点能一一对应，不使用辅助软件的条件下，必须对这些截面在输入时进行划分，取单元形状为四边形，方向为逆时针，并定义梁截面为MESH(自定义截面)，截面偏移为梁节点偏移至横截面圆点。
2010年第9期铁道建筑Railway Engineering5）梁体存放。
高速铁路预应力双线整孔箱梁面宽体大，需要采用四支座支撑，众所周知三点成面，实际情况下第四个点很难落在其余三点决定的平面内，这样形成了支点的不平整。
一般用一个对角线两点的高程之和减去另一对角线两点高程之和，作为不平整量的定义。
对于32m 预制双线整孔箱梁，试验结果表明，当支点不平整量达到11.99mm 时，实测箱梁两对角支点反力为零；当支点不平整量分别在4mm 和6mm 时，顶板底面、顶面的实测最大拉应力各达到4.0MPa 。
当支点不平整量>（7 8）mm ，顶板、底板横向出现肉眼可见裂缝。
因此为保证箱梁端隔板不出现裂缝，并留有一定的安全储备，箱梁支点不平整度应控制在3mm 以内，施工阶段可限制在5mm 以内。
在梁体存放阶段，要经常检查支点不平整情况，出现超限及时调整。
3结语在预制箱梁工程中，对原材料要进行严格检验和质量控制。
在混凝土浇筑和养护阶段，严格控制混凝土入模温度、水化热、蒸汽养护时的升降温速度和拆模时的内外温差。
预应力张拉时应进行张拉力和伸长量双控。
参考文献［1］中华人民共和国铁道部.铁建设［2007］47号新建时速300 350km 客运专线铁路设计暂行规定［S ］.北京：中国铁道出版社，2007.［2］杜永昌，王晓州，辛维克，等.高速与客运专线铁路施工工艺手册［M ］.北京：科学技术文献出版社，2006.（责任审编王红）文章编号：1003-1995（2010）09-0037-04基于ANSYS 有限元简化模型的斜拉桥地震响应分析辛亚军1，陈普2，程树良1（1.燕山大学建筑工程与力学学院，河北秦皇岛066004；2.锦西化工机械集团有限责任公司，辽宁葫芦岛125001）摘要：桥梁的地震响应分析可为桥梁的设计和加固提供重要依据。
以横跨燕山大学东西校区的燕宏桥为例，本文提出一种根据斜拉桥精细ANSYS 实体模型的动力特性创建简化模型的方法，用该模型进行了地震反应分析。
