下载文档原格式
第29卷 第6期2007年6月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol.29 No.6 J un.2007利用ANSYS 模拟桥墩滞回性能的建模方法司炳君1,孙治国2,王东升2,王清湘1(1.大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116024;2.大连海事大学道路与桥梁工程研究所,大连116026)摘 要: 基于钢筋混凝土桥墩低周反复荷载试验结果,利用ANSYS 有限元分析软件,建立了桥墩的有限元计算模型,并对其进行了低周反复荷载试验下全过程的非线性有限元分析,得到了桥墩的滞回曲线、骨架曲线以及桥墩在不同受力阶段的破坏形态。
将计算结果与试验结果进行对比,发现计算得到的桥墩滞回曲线和骨架曲线与试验结果吻合较好,对于桥墩破坏形态的模拟,也取得了比较理想的结果。
关键词: 钢筋混凝土; 桥墩; 有限元; 滞回特性; ANSYS 软件中图分类号: U 442文献标志码: A 文章编号:167124431(2007)0620076204Modeling Methods on Simulation of H ysteretic Behavior of BridgePiers B ased on ANSYS Soft w areS I B i ng 2j un 1,S U N Zhi 2guo 2,W A N G Dong 2sheng 2,W A N G Qi ng 2xiang 1(1.State K ey Lab of Coastal and Offshore Engineering ,Dalian University of Technology ,Dalian 116024,China ;2.Institute of Road and Bridge Engineering ,Dalian Maritime University ,Dalian 116026,China )Abstract : Based on the low 2cycle reversed loading tests ,three RC bridge piers were modeled with ANSYS software and the low 2cycle reversed loading tests were non 2linearly simulated.The hysteretic curves ,skeleton curves ,and the failure mode of the bridge piers in different experiment stages were obtained.The calculated hysteretic curves and skeleton curves were corres pond 2ing well with experimental results ,the failure mode obtained by analysis were also agreed well with experimental results.K ey w ords : reinforced concrete ; bridge piers ; finite element ; hysteretic behavior ; ANSYS software 收稿日期:2007201218.基金项目:国家自然科学基金(50308027)和海岸和近海工程国家重点实验室基金(L P0504).作者简介:司炳君(19712),男,博士生,讲师.E 2mail :sibingjun @随着有限元分析手段的提高和计算能力的增强,不少学者利用有限元方法对钢筋混凝土桥墩进行滞回特性的分析并取得了一定的成果。
ansys桥梁建模流程咱就来说说ANSYS桥梁建模的流程哈。
一、前期准备。
咱得先对要建的桥梁有个基本的了解。
比如说，这桥是啥类型的呀，是梁桥呢，还是拱桥之类的。
这就好比你要画一个人的画像，得先知道画的是男是女、是老是少一样。
还有哦，桥梁的尺寸得清楚，像桥的长度、宽度、高度这些数据可不能马虎。
这就像是盖房子，你得知道房子的长宽高才能动手不是？另外呢，材料的特性也很重要。
不同的材料在ANSYS里的参数设置可不一样，就像不同的食材做菜的方法不一样。
比如钢材和混凝土，它们的弹性模量、泊松比这些参数都要提前查好或者根据实际情况确定下来。
二、几何建模。
这一步就像是搭积木的第一步，先把桥梁的形状搭出来。
在ANSYS里呢，我们可以用各种工具来创建桥梁的几何模型。
如果是比较规则的形状，像那种直的梁桥，可能用一些基本的几何形状创建工具就可以搞定啦。
比如说，创建一些长方体来表示桥墩，创建一些薄板来表示桥面板。
但要是桥梁的形状比较复杂，比如说那种弯弯的拱桥，那可能就得费点心思啦。
这时候呢，可能就需要用一些曲线绘制的功能，像样条曲线之类的，来把桥拱的形状准确地画出来。
在创建几何模型的时候，可一定要细心，不然一个小地方错了，后面可就麻烦大了。
就像搭积木的时候，一块积木放错了位置，可能整个建筑就不稳当了。
三、划分网格。
网格划分就像是给我们的桥梁模型穿上一件小格子衣服。
这一步可重要了呢。
网格的大小和形状会影响到后面计算的精度和速度。
如果网格划分得太粗，那计算结果可能就不太准确，就像你用大网捕鱼，可能会漏掉很多小鱼一样。
但是如果网格划分得太细，那计算起来就会超级慢，就像小蚂蚁搬家，一点点地挪，可费劲了。
所以呀，要根据桥梁的结构特点和计算的要求来合理地划分网格。
比如说，在桥梁结构应力比较集中的地方，像桥墩和桥面板的连接处，网格就可以划分得细一点，其他地方可以稍微粗一点。
四、定义材料属性。
前面咱们不是知道了材料的特性嘛，这时候就派上用场啦。
利用有限元软件ANSYS对钢桁梁桥进行建模摘要：文章对有限元分析软件ANSYS，以及钢桁梁桥进行了简单的介绍，并利用大型有限元软件ANSYS对钢桁梁桥进行建模，为实际工程中的研究和计算提供了方便。
关键词：ANSYS；钢桁梁桥；建模结构建模分析是建筑设计的一个基本要求,随着科技的进步,大型有限元软件ANSYS已成为结构建模分析的有力工具，能更好地对模型进行准确快速的模拟，在工程计算领域的应用越来越广阔。
1有限元分析软件——ANSYSANSYS*软件是美国ANSYS公司研制的一个功能强大的大型有限元分析软件,具有强大的前处理、求解和后处理功能,目前广泛应用于航空航天、核工业、铁道、石油化工、机械制造、水利水电、生物医学、土木工程、家用产品及科学研究等领域，它是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件，能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等，是现代产品设计中的高级CAD工具之一。
建模所用版本为ANSYS10.0版。
2钢桁梁桥随着时代的发展，对桥梁跨度的要求也越来越高，钢板梁的梁高增加，用钢量也相应增加，很不经济，应采用桁梁。
桁梁桥主要有以下六部分组成：主桁架、桥面、桥面系、联结系、制动撑架以及支座。
主桁主桁是桁梁桥的主要承重结构，它将承受的列车竖向荷载等传给支座。
主桁由上弦、下弦和腹杆组成。
腹杆又分为斜杆和竖杆。
有斜杆交汇的节点称为大节点，无斜杆交汇的节点称为小节点，节点之间距离称做节间长，竖杆视其受拉或受压又分为挂杆与立柱。
桥面钢桁架桥面多采用明桥面。
主要是供列车和行人通过的部分，由下列各部分组成。
钢轨：列车的运行轨道，保证列车正常运行。
护轨：护轨和钢轨之间可约束车轮行驶，可防止列车掉道时冲出桥面；护轨可用轻型钢轨或角钢。
桥枕：钢桥的明桥面采用木枕而非混凝土轨枕是为了减轻自重，木枕具有较好的弹性，可吸收部分列车振动能量，为了便于更换枕木，桥枕的净距离最小不能小于10cm；为了防止列车脱轨时车轮卡入桥枕间最大间距不能超过21cm。
在桥梁用ansys建立模型时，可参照以下建议的单元进行桥桑模型的建立.L梁（配筋）单元：桥墩.箱梁、纵横梁°2、板无（配筋）单元：桥面系烧。
3、冥体（配筋）单元：桥議系烧、基础结构。
4、拉杆单元：拱桥的系杆、吊杆.5、拉寒单元：斜拉桥的寒、想索桥的钢丝龜。
6、演紧单元：察力控制、螺栓柳钉楚接.7、连接单元：支座、堆基。
连接部分解决方法：ansys在解决桥梁不同的连楼部位时可遶用如下的方法：1、C ombin7. Co<nbin40. LinklL Combin52. Ccnbin38禅簧（阻尼、问陳元）：可爲来模拟支座、媚瓠拉杆等桥梁部使。
2、艮紧单元可解决螺栓、紳钉连楼的问題&3、二力杆拉杆、索可解决拉索问题.4、锅合与约束方稚可解决梁与塔横梁的边界妁束关系。
5、接触单元如Contiwtl52可模拟•滑动支座、销接等需件的真冥情况。
常见桥梁發触问題：U淸动苣接：点点接離2、绑走這接：点面接触3、辕动匹接：面面接触基础的处理方式：U基础平台与桩基：用实体模型、预应力配筋2、基础与岩土系统：祢限区域实体模型、预应力配筋桥梁中常见的模型可以用相应的草元1、刚构桥.拱桥：梁与杆单元姐合模型2、钢管跄：复合竄面梁模型3、连续梁：梁模型4、料拉桥.患既桥：梁、板売、裳或杆单元绘合模型5、立交桥：娈体墩、板无桥面和加强梁混合模型6、局篩详纽计算：实体（考虑配筋〉或板模型，以便考虑模型细节符征.如结构尺寸构造側角、厚薄或粗细过度、凹凸却其配筋k.9.-70/prep7 et. l.beiiml et.2 JinklOet.3.shell63r.1.2...1.2r.2. •mp.ex.1.2ellmp.nuxy ・l ・mp.dens.1.7800 mp.ex.2.3el0mp ・nuxy ・2・ mp.dens.2.3000 k.l.-60. 10.0k.2.-50k.3.-30.15k.4.-10.20k.5.10.20k.6.30.15k.7.50k.8.60.-10k ・10.・60k.11,-30 k.12,-10k.13,10k. 11.30k.15.60k. 16,70kgen,2.all .......... -20. .0 ♦do.i.1.7l.i.inl.i+16.iH7拿enddo拿do.i・2・7l.i.i416拿enddo1.L91.1,101.17.251.17.261.8.151.8.161.24.311.24.321.2.171.8.231.7.24拿do.i.3.6l.i+16.i*24♦enddo<1.9.10.26.25a.10,2.18.26a.2.11.27.18a.llJ2.28.27a.12,13.29.28 aJ3J4.30.29a. 14,7.23.30a.7.15.31.23a.15,16.32.31 !桥体權粟lsel.s...1.32 latt,1.1.1 1esize・nl1.2 lmesh.all!悬索lsel.s...33.40Imesh.all!桥面aatt.2.3.3aesize.nl1.2 amesh.all。
基于ANSYS参数化建模(APDL)技术的分级分步顶升法【摘要】公司形成的“基于ansys参数建模(apdl)技术的分级分步顶升法”具有明显的工艺创新性、安全可靠性及资源节约性。
研究成果已在多个大中跨径连续箱梁支座更换施工中得到实践和检验，取得良好效果【关键词】高速公路；工艺；施工方案；工程实例中图分类号：u412.36+6 文献标识码：a 文章编号：1 前言高速公路改扩建工程是一项复杂而艰巨的工作。
扩建方式的选择需要结合地方路网规划建设情况，充分考虑当地经济社会发展及道路交通量分布与组成情况以及节能、环保、人文景观特点等要求。
扩建改造中的旧桥加宽项目逐渐增多，新旧桥拼接技术方案逐渐成熟。
旧桥加宽改造如何在满足旧桥结构安全的前提下，保证新旧桥梁受力分布合理、结构安全，存在着许多复杂的技术难题。
大跨径连续箱梁支座更换顶升方案的确定，是决定旧桥扩建施工能否优质高效完成的关键工序之一。
通过对影响更换支座施工的关键技术进行深入专题研究，组织技术人员对多座在建或已建成桥梁顶升工程进行实地调研，成功的破解了在维持交通情况下对现浇连续箱梁进行顶升支座更换的技术问题。
形成的“基于ansys参数建模(apdl)技术的分级分步顶升法”具有明显的工艺创新性、安全可靠性及资源节约性。
研究成果已在多个大中跨径连续箱梁支座更换施工中得到实践和检验，取得良好效果，对同类工程的实施具有参考价值和推广意义。
2 工程实例泰莱高速公路冯家庄互通立交桥改造工程泰莱高速公路冯家庄互通立交桥改造工程的主体工程--冯家庄主线跨线桥始建于1994年。
上部结构为15+18+18+15米钢筋砼现浇连续板，下部结构：桥台为柱式台、桩基础，桥墩为薄壁墩、承台、桩基础，桥面铺装为13cm水泥砼。
桥梁全长69.78米，桥面单幅总宽度为10.3米，斜交右上角87.9度。
根据改造设计要求，对该桥支座进行更换。
需对该桥上部结构进行顶升约1.5--2cm.上部结构经计算为1750吨。
简单桁架桥梁ansys分析Ansys是一款广泛使用的有限元分析软件，可以用于各种工程结构的分析，包括桁架桥梁。
下面是一个简单的桁架桥梁分析的步骤，使用Ansys进行模拟。
一、建立模型1.创建新的分析：在Ansys中，首先需要创建一个新的分析。
选择适当的分析类型，例如静态分析或动态分析，根据需要进行设置。
2.创建几何体：在Ansys中，可以使用自带的建模工具创建几何体。
对于桁架桥梁，需要创建梁单元和节点。
梁单元用于模拟桥梁的横梁和纵梁，节点用于连接梁单元。
3.定义材料属性：为梁单元分配适当的材料属性，例如弹性模量、泊松比、密度等。
4.网格化：对几何体进行网格化，以生成有限元网格。
可以调整网格密度以获得更精确的结果。
5.边界条件和载荷：定义边界条件和载荷。
对于桁架桥梁，可能需要在支撑处施加固定约束，并在桥面上施加车辆载荷。
二、进行分析1.运行分析：在Ansys中，可以运行分析并观察结果。
可以使用后处理功能来查看结果，例如位移、应力、应变等。
2.检查结果：检查模型的位移、应力、应变等是否符合预期。
如果结果不符合预期，可能需要返回模型进行修正。
三、优化设计1.优化设置：在Ansys中，可以使用优化工具对模型进行优化设计。
设置优化目标，例如最小化总重量或最大化刚度。
2.运行优化：运行优化过程，Ansys将自动调整模型的参数以达到优化目标。
3.检查结果：在优化完成后，检查结果以确保满足设计要求。
四、验证模型1.确认模型的正确性：在完成优化设计后，需要确认模型的正确性。
可以通过与实验数据进行比较，或者与其他分析工具的结果进行比较来验证模型的准确性。
2.进行敏感性分析：可以使用Ansys的敏感性分析功能来确定哪些参数对模型结果影响最大。
这有助于在后续设计中更好地控制这些参数。
3.确认模型的可靠性：确认模型是否符合工程要求和规范。
如果模型满足所有条件，那么可以将其用于实际工程设计。
五、应用模型1.工程设计：在确认模型的正确性和可靠性后，可以将模型应用于实际的工程设计。
基于ANSYS的桥梁结构自重仿真分析(图文)论文导读：桥梁结构本身的自重时常占桥梁结构所受荷载的很大部分。
本文用大型通用软件ANSYS模拟某连续刚构桥箱梁桥自重为例来说明ANSYS软件在这方面的应用。
关键词：有限元，ANSYS，箱梁桥，自重在桥梁结构分析中，桥梁结构本身的自重时常占桥梁结构所受荷载的很大部分，准确模拟桥梁结构自重是常遇问题，桥梁中对等截面连续梁可看成均布荷载，但如果结构形状复杂—例如，变截面连续梁等，若沿桥梁轴线方向按均布荷载处理就不甚合理。
本文用大型通用软件ANSYS模拟某连续刚构桥箱梁桥自重为例来说明ANSYS软件在这方面的应用。
1.ANSYS软件及其工作流程ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件，由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，对自然界四大场—力场、流场、热场、磁场实现全面分析；ANSYS用户涵盖了机械、航空航天、能源、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分析平台，是一个功能强大的有限元分析程序[1,2,3]。
ANSYS主要由前置处理(Preprocessing)、解题程序(solution)、后置处理(Postprocessing)以及时间历程等组成，在前处理方面，ANSYS的实体建模功能比较完善，提供了完整的布尔运算，还提供了拖拉、延伸、旋转、移动、延伸和拷贝实体模型图元的功能[1,2,3]。
论文参考。
在此，采用了ANSYS对该桥的温度效应进行仿真分析。
ANSYS具有丰富的单元库和材料库，可以对任意结构形式的桥梁进行全桥仿真分析，较为精确的反映出桥梁在各种因素下的综合特征，如桥梁的应力应变分布、变形等等。
2.工程实例某桥桥梁全长287.54m。
主桥上部采用35m＋60m＋90m＋60m＋35m 预应力混凝土刚构-连续箱梁体系；主桥主墩采用双薄壁式墩，主桥边墩采用板式桥墩。
基于ANSYS的造桥机支撑托架建模及模态分析作者：孔维胜陈阳来源：《中国新技术新产品》2014年第01期摘要：本文介绍了在ANSYS环境下进行造桥机支撑托架建模及模态分析的一种方法。
采用ANSYS软件中的APDL参数化设计语言建立了造桥机支撑托架有限元模型，避免了重复建模，提高了建立造桥机支撑托架模型的精确性和高效性。
对支撑托架进行了模态分析，确定其固有频率和振型，可以有效地避免共振的产生和降低噪声提供理论依据。
关键词：造桥机；模态分析；ANSYS中图分类号：U44 文献标识码：A随着桥梁技术不断创新，现浇箱梁以其受力合理、造型美观、型式多样、整体性好的优点，在公路桥梁施工中得到了广泛地应用，其施工技术更是日新月异，大量新技术、新结构、新工艺和新设备的不断出现。
现浇箱梁施工技术的更新主要反应在模架施工之中，即采用造桥机施工。
造桥机也称移动模架，其结构如图1所示，它是一种先进的施工方法，施工速度快，质量好，适用范围广，综合效益好，因此造桥机在桥梁建设上得到更广泛的应用。
1建立造桥机支撑托架有限元模型本文采用ANSYS软件中的APDL参数化设计语言建立造桥机支撑托架有限元模型，避免重复建模，提高了模型的精确性和高效性。
采用自下而上的方法建立造桥机支撑托架有限元模型，首先，使用命令（K）创建一系列关键点，使用命令（L）由关键点生成各构件轴线。
然后，定义支撑托架各构件的截面参数和材料参数，并对支撑托架各构件进行网格划分。
最后，建立下部弧形支座模型，利用自由度耦合的方法把下张拉梁与下部弧形支座进行耦合。
最终建立造桥机支撑托架有限元模型，如图2所示。
2造桥机支撑托架模态分析进行支撑托架的模态分析时，首先需要对有限元模型施加惯性荷载、施加榫头部分的节点约束和施加弧形板节点约束；然后进行模态分析。
模态分析可得到支撑托架的固有频率，取前十五阶的模态计算结果在进行模态分析，如表1所示。
由模态分析结果可知：1）第1-3阶频率整机及主要部件变形较小，对整机的动态性能影响不太大，在分析中不予考虑；2）第6、7、12阶频率均表现出横梁在XOZ面内摆动（蛇形），即在水平面的振动情况。
