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基于ANSYS的框架结构风荷载分析

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ANSYS计算算例(结构-荷载法)

ANSYS计算算例(结构-荷载法)
围岩的弹性反力系数 K 1200 MPa/m，基底围岩弹性反力系数Ka 1.25K 。
b. 衬砌材料
采用 C20 混凝土；重度 h 25 kN/m3，弹性模量Ec 27 GPa
混凝土衬砌轴心抗压强度标准值 fck 13.5 Mpa 混凝土轴心抗拉强度标准值 fctk 1.7 MPa。
一、选定分析模块
完成后,在单元类型框 中显示选定的两种单元。
2、定义单元的实常数 • 梁单元实常数 • 弹簧单元实常数
Menu menu：Preprocessor>Real constants
出现下面对话框
梁单元的实常数有三个：截面积＝bh（b＝1m，h＝0.4m） 惯性矩＝ bh3／12 梁高度＝ h
3、定义衬砌材料属性 衬砌材料为混凝土材料：弹性模量Ec＝27 GPa＝27000000000Pa 泊松比＝0.3
GUI：Utility Menu>Read Input From
2、约束的设置 对于拱形结构，约束墙底的水平位移，同时为避免结构整体沉降大， 使弹簧全部受拉，往往也约束墙底的竖直位移。
GUI：Menu Main> Solution>Apply>Displacement>On Nodes
拾取基底两节点
其中：Global Cartesian为全局直角坐标系； Global Cylindrical为全局柱坐标系； Global Spherical为全局球坐标系。
（2） 顶部第一段圆弧径向弹簧的设置 A、定义局部坐标 在命令输入窗口中输入命令并回车：
CLOCAL,11,1,0,-3.41,0,0,0,0
标系的命令为：
CLOCAL,KCN,KCS,XL,YL,ZL,THXY,THYZ,THZX 其中： KCN －为局部坐标号，大于10；

基于ANSYS的风力发电机塔架门框的强度分析及优化

基于ANSYS的风力发电机塔架门框的强度分析及优化

基于ANSYS的风力发电机塔架门框的强度分析及优化汪亚洲，黎旋（河海大学，南京210098）摘要：塔架支撑机组传递动力及载荷，是风力发电机组的重要零件，塔架的可靠性直接影响着整机的可靠性、可利用率及发电量。

由于塔架门框处受载情况复杂，工程中采用有限元法对塔架门框进行强度分析。

在ANSYS软件平台下建立了塔架门框的有限元分析模型，计算了塔架门框处的静强度，根据计算结果对塔架门框的尺寸进行了优化，优化后塔架门框的安全裕度有了显著提高。

关键词：风力发电；塔架门框；有限元；强度；优化中图分类号:TK83文献标志码:A文章编号：1002-2333（2019）09-0060-03 Strength Analysis and Optimization of Wind Turbine Tower-door Based on ANSYSWANG Yazhou,LI Xuan(Hohai University,Nanjing210098,China)Abstract:The tower support unit transmits power and load,which is an important part of the wind turbine.The reliability of the tower directly affects the reliability,availability and power generation of the whole machine.Due to the complicated loading situation at the frame of the tower frame,the finite element method is used in the project to analyze the strength of the tower door frame.The finite element analysis model of the tower door frame is established under the ANSYS software platform.The static strength of the tower door frame is calculated.The size of the tower door frame is optimized according to the calculation results.The safety margin of the optimized tower frame has been significantly improved. Keywords:wind power generation;tower frame;finite element;strength;optimization0引言塔架支撑机组用于传递载荷，是风力发电机组中的重要组成部件[1]，为了方便人员进出，在塔底需要开门框进行补强，由于此处为塔架最薄弱点，所以需要对塔架门框的强度进行校核。

大型钢框架吊装中的ANSYS分析

大型钢框架吊装中的ANSYS分析

大型钢框架吊装中的ANSYS分析作者：韩利涛张锋刘超锋来源：《价值工程》2011年第29期ANSYS Analysis for Lifting of Large Steel FrameworkHan Litao；Zhang Feng；Liu Chaofeng0引言某石化在用常减压装置进行停车技改，冷换框架的安装需要拆除原来的老框架，采用传统的分片安装法——第1种方案，可以提前大约40%的工作量，在拆除完成后需要大约21天；对冷换框架，采用深度预制、地面成框、整体吊装的安装方法——第2种方案，可以提前大约85%的工作量（预制时间充足），在拆除完成后仅需约6天。

鉴于整个技改过程需要停车，该装置停车会造成其他装置产能不足，因此，第2种方案节约工期效益明显。

具体成框参数如表1。

结合现场实际情况和吊车的吊装作业能力,决定选用一台1350t履带吊（吊车型号：LR11350）和一台150t履带吊（吊车型号：SC1500）进行吊装。

采用1350吨履带吊主吊，150吨履带吊溜尾的“吊车抬吊法”将冷换框架钢结构各个成框钢结构吊装就位。

在确定主要施工方案后，利用ANSYS有限元分析软件对吊装过程进行强度校核和位移计算。

1ANSYS分析过程第一吊装段ANSYS分析的过程包括模型建立、边界条件的设定和结果分析。

1.1 模型建立ANSYS软件的建模功能相对较弱，为了确保模型符合实际，也不允许对结构做太大的简化。

实际中采取了如下措施：模型的建立采用AUTOCAD与ANSYS相结合的办法，主体三维立体模型在AUTOCAD 完成，利用ANSYS强大的截面加载功能来定义梁、柱和板壳的截面。

单位制取毫米牛顿秒（mmNs），涉及到的材料特性有：杨氏模量E=2.06×105N/mm2；泊松比μ=0.3；密度DENS=7.8×10-9tonne/mm3；重力加速度g=9806.6 mm / sec2。

所有梁、柱的ANSYS模型采用beam188单元，平台板的ANSYS模型采用shell63单元。

ansys技巧总结_如何在管、梁单元上施加任意方向的风载荷

ansys技巧总结_如何在管、梁单元上施加任意方向的风载荷
n2=nelem(i,2) !节点座标
length=distnd(n1,n2) !单元长度
dx=abs(nx(n1)-nx(n2))
theta=acos(dx/length) !计算单元与X轴夹角
fnode=0.5*pa*length*d*sin(theta) !面载荷等效简化为节点载荷
*afun,deg
*do,i,1,20,1
esel,s,ename,,ipe16
*if,esel(i),eq,1,then
esel,,,,i,
*get,nreal,elem,i,attr,real
*get,d,rcon,nreal,const,1, !获得单元实常数
n1=nelem(i,1)
在实际工程中，特别是土木结构，常会遇到这一类的问题。
要合理的施加这类载荷，必须灵活应用APDL所提供的嵌入函数。
对于管、梁单元上所作用的风载荷，可以这样处理：
1、获得相应管、梁单元迎风面的投影长度，结合单元实常数即可得到投影面积；
2、继而将风载荷简化作用到节点上去。
pa=100 ! X方向风载荷面集度
f,n1,fx,fnode
f,n2,fx,fnode
*else
n1=0
n2=0
*endif
*enddo

ANSYS_高层建筑承受风载荷分布的分析

ANSYS_高层建筑承受风载荷分布的分析

高层建筑承受风载荷分布的分析本文采用ANSYS的静力分析工具箱，对截面形状为等腰梯形（下底A1=30m，上底A2=10m，高B=80m，厚t=20m）的高层建筑承受水平均匀风载荷，进行应力、应变分析。

风载的确定，按照海洋井架行业标准（计算方法见《工程有限元方法143页》），换算得到风压P=2200Pa。

建筑结构材料的弹性模量E=3.0e10Pa，其余材料参数按系统默认。

取地基平面为约束平面，施加水平均匀风载后，分析得到应力应变情况。

1、参数设置由“Analysis Systems→Static Structural→Engineering Data”进入材料参数设置界面，设置杨氏模量为3.0e10Pa，其余参数默认，并回到工程界面。

参数设定.PNG2、实体建模由“Analysis Systems→Static Structural→Geometry”进入软件自带的实体建模界面。

首先进行平面几何建模，并设定尺寸：建模_几何平面.PNG再对于平面几何进行拉伸处理，并设定拉伸高度：建模_几何实体.PNG保存文件并退出。

3、网格划分由“Analysis Systems→Static Structural→Model→Mesh”进入网格划分程式，设定网格大小为2m，划分方式为“Automatic”，得到19283个节点和4100个单元：网格划分方式_AUTOMATIC.PNG网格划分结果_矩形网格.PNG4、添加约束在建筑实体的底面施加约束：施加约束_底面.PNG 5、施加风载在建筑实体的迎风面施加水平风载：施加应力_水平.PNG6、求解分析使用“Solve”命令对该模型进行求解，得到如下结果：结果_应力.PNG 结果_应变.PNG结果_位移.PNG7、生成工程报告使用“Publish”命令生成工程报告。

ANSYS分析全部结果详述

ANSYS分析全部结果详述

试验分析目录试验分析 (1)1.试验荷载的取值 (2)1.1重力荷载（取29.8/g m s） (2)1.2施工荷载 (2)1.3水平风荷载的计算：（10年一遇大风时） (2)2.ANSYS建模分析结果 (5)2.1工况一：（1.0恒载，重力荷载） (6)2.1.1支座反力 (6)2.1.2位移变形图 (6)2.1.3X向位移云图 (7)2.1.4Z向位移云图 (7)2.1.5Y向弯矩图 (8)2.2工况二：施工荷载位于最高台阶处（1.0恒载+1.4工作荷载） (8)2.2.1支座反力 (9)2.2.2位移变形图 (9)2.2.3X向位移云图 (10)2.2.4Z向位移云图 (10)2.2.5Y向弯矩图 (11)2.3工况三：施工荷载位于最低台阶处（1.0恒载+1.4工作荷载） (11)2.3.1支座反力 (12)2.3.2位移变形图 (12)2.3.3X向位移云图 (13)2.3.4Z向位移云图 (13)2.3.5Y向弯矩图 (14)2.4工况四：1.0恒载+风荷载等效水平荷载设计值 (14)2.4.1支座反力 (15)2.4.2位移变形图 (15)2.4.3X向位移云图 (16)2.4.4Z向位移云图 (16)2.4.5Y向弯矩图 (17)2.5 与工况四加载位置相同的水平力下左侧约束压力为零时，对应的基本风压1w 的计算值： (17)1.试验荷载的取值1.1重力荷载（取29.8/g m s =）1.2施工荷载当施工荷载位于最高台阶处时，抗倾覆最不利。

此时，施工荷载所产生力矩对于倾覆转动点H 来说，是属于倾覆力矩（如施工荷载位于另外两个台阶，则其作用属于抗倾覆力矩）。

故以此为工作时验算工况。

假定施工荷载位于最高台阶时，共有作业人员4人，每人重75Kg ，每人持有30Kg 施工材料。

此时荷载设计值4(0.750.30) 1.4 5.88N Q F k =⨯+⨯=。

1.3水平风荷载的计算：（10年一遇大风时）图1 平台风荷载体型系数图2 风荷载计算简图1)平台所受风荷载标准值，按下式确定：0w w z s z k μμβ=式中：k w —风荷载标准值（2/m kN ）；z β—高度Z 处的风振系数，取1.0；s μ—风荷载体型系数，按图1平台风荷载体型系数取值；z μ—风压高度变化系数，按荷载规范（GB50009-2012），按离地面高度60m 取1.56；0w —基本风压（2N /k m ），取重现期10=n 对应的风压值，金华地区为20.25N /k m 。

基于ANSYS的支撑框架结构地震反应谱分析


第 38 卷
图 2 支撑框架结构有限元模型 Fig． 2 Finite element modal of the braced structure
图 1 支撑框架结构平面布置 Fig． 1 The braced RC frame sturcture layout
1． 2 单元的选取与参数设定 采用梁单元 BEAM188 来模拟框架梁、框架柱、
193
基于 ANSYS 的支撑框架结构地震反应谱分析
李 坤1 ，田兴运1 ，苏 雷2 ，侯春娇1
（ 1． 西北农林科技大学土木工程系，陕西 杨凌 712100； 2． 哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150090）
摘 要： 利用 ANSYS 对一斜支撑框架结构建立有限元模型并分析该结构的动力特性和地震荷载作用下的弹性响
modal on horizontal RC frame
第 3 阶振型主要是结构的横向振动。由图 6 可 知，横向支撑框架各层柱没有明显的反弯点出现，这 说明支撑布置改变了原有横向框架的受力状态，进 行结构的横向分析时应该按支撑和框架的协同工作 分析。 2． 4 第 4 阶结构频率和模态振型分析
第 4 阶结构振动频率为 3. 229 Hz，对应振动周 期为 0. 303 s。模态振型位移节点解如图 7 所示。
支撑； 采用壳单元 SHELL63 单元来模拟楼板。结构 阻尼系数为 0. 05。模型所用详细参数列于表 1。
表 1 模型参数 Table 1 Parameters of structure modal
构件
单元类型
截面尺寸 /m
框架柱 框架梁 框架支撑
楼板
BEAM188 BEAM188 BEAM188 SHELL63

用ansys对房屋钢框架结构计算及模态分析

用ansys对房屋钢框架结构计算及模态分析
ANSYS结构分析
题目：房屋钢框架结构计算及模态分析
一．原始数据：
房屋钢框架总尺寸12m x10m x 8.75m
材料质量密度为7.85E-9
压杆面积641mm2,水平拉索面积314mm2
屋顶承受雪荷载为3000KN/M2
立面风荷载为3000KN/M2
材料：杆单元LINCK8，LINCK10，梁单元Beam188
计算模型如图所示
二．操作命令
1.选择单元类型，设置单元实常数，Type1 LINK8，Type2LINK10,实常数为2,3，输入各截面面积。

2.设置杆梁单元Beam188截面数据，圆管，工字形如图
3.设置材料性能数据EX=2E5 泊松比=0.3 密度=7.85E-9
4.通过创建关键点（0,2.2,0），(0,4.4,0),(0,6.6,0)
连线，复制点，线，建立几何模型如图
5.给几何模型附属性，进行网格划分。

6，加载雪荷载，风荷载，重力如图
7.求解及后处理：变形图
Y方向应力图
Z方向应力图
三．模态分析
观察四阶阵型如图第一阶
第二阶阵型
第三阶阵型
第四阶阵型
四．结论
通过观察，该框架在荷载和重力的作用下，X，Y方向的最大变形发生在鱼腹锁，Z方向最大变形在主立柱，其值为-7.73mm。

最大应力发生在主立柱，其值为141.684MPa。

从计算结果看，最大变形和最大应力都不高，均能满足设计要求。

模态分析前四阶阵型无明显变化，在震动作用下，该房屋钢框架较安全。

基于ANSYS的框架结构地震荷载分析.40页PPT

45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
基于ANSYS的框架结构地震荷载分析.
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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ห้องสมุดไป่ตู้8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。

基于ansys的lng储罐风载荷效应数值分析

基于ANSYS的LNG储罐风载荷效应数值分析姜永胜，苏娟，苏龙龙，郭冠群，陈程（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300450）[摘 要] 为研究风载荷对大型全容式LNG储罐的影响，以某项目16万m 3储罐为模型，借助ANSYS有限元软件，搭建LNG储罐精细化模型。

依照《建筑结构荷载规范》，计算储罐墙体和穹顶处风压值，借助APDL工具，为有限元模型单元加载差异化风载荷，仿真分析风载荷效应。

数值分析结果表明，风载荷产生的位移和应力相对较小，并非控制工况。

分析了结构相对薄弱处的位移和应力规律，可供相关工程和设计人员参考。

[关键词] LNG储罐；风载荷；ANSYS；数值分析作者简介：姜永胜（1988—），男，山东潍坊人，研究生，中级工程师。

海洋石油工程股份有限公司工程师。

图1 16万m 3LNG储罐有限元模型图表1 C50和C40等级混凝土主要参数表液化天然气（Liquefied Natural Gas ，简称LNG ）主要成分为甲烷，是一种公认的优质清洁能源。

目前，随着环境保护要求越发严格，LNG 所占能源消费比率激增，随之配套的大型全容式储罐建造数量持续增多。

据相关机构统计，目前全世界已有逾百处LNG 接收站及配套工程，已建造LNG 储罐数目达到300多座。

LNG 储罐遭受较大载荷时可能会发生失效或损坏，将会对运行效率和生产安全造成严重后果。

因此，合理考虑载荷作用效果，优化结构设计，对储罐安全性和经济性具有重要意义[1,2]。

1 工程概况以某项目一座16万m 3LNG 储罐为研究对象，底部承台外径89m ，外围区域厚度1.2m ，中心区域厚度1m ；墙体内径84m ，最大厚度0.8m ，最小厚度0.7m ；穹顶内径84m ，矢高10.154m ，厚度0.4-2m 不等。

桩基采用灌注桩形式建造，直径1.2m ，桩帽直径1.5m 。

2 ANSYS 有限元模型大型LNG 储罐结构属于特种结构，各部位厚度不一，多种结构连接处截面相对比较特殊，交叉点受力状况复杂。

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梁：梁截面采用同意形式200mm×300mm。
SHELL63单元菜单包括单元节点处的厚度，这里采用 等厚度。
楼板：楼板厚度取100mm。
整个模型采用同一种混凝土材料，弹性模量 EX=3.0×1010Pa，泊松比PRXY=0.2，密度 DENS=2500kg/m3。
二、模型建立
利用APDL语言分别建立几何模型和划分网格建立 有限元模型。
7.只允许使用应力强化和大变形这两个非线性特性。
Shell63单元特点： 1.壳单元的面积不能为零。 2.不允许单元厚度为零或者在角点减小为零的情况。 3.在壳单元组合中，只要每个单元不超过15度，可很好的产 生一个曲边壳面。 对结构进行分析:
1.对结构进行静力分析即非抗震分析，包括恒载、风荷载、 验算变形等等； 2.对结构进行动力分析即抗震分析，包括在每个节点分别 施加力、抗震分析等。
根据《规范》规定——房屋和构筑物风荷载体型系数，可按下列 规定采用：房屋和构筑物与表7.3.1中的体型类同时，可按该表的规定 采用；（略）如图3-4所示。
图3-4 风荷载体型系数表
w 表3-3 实际风压（kN/m2）
0.66 0.66 0.66 0.66 0.67 0.75 0.76 0.78 0.79 0.81 0.82 0.84 0.71 0.71 0.71 0.71 0.72 0.81 0.82 0.84 0.85 0.87 0.88 0.90
重力荷载作用下的结构 响应
风荷载作用下的结构响 应
➢ 房屋与结构物的自重，在一般情况下是不需要，但又 是不可避免的荷载，建筑结构物自重（指材料自身重 量产生的荷载）是恒载，属于永久荷载；其标准值应 根据结构的实际尺寸和材料单位体积自重（即平均重 度）计算确定，一般相当于恒载实际概率分布的平均 值。对于某些自重变异较大的材料和构建（如现场制 作的保温材料、混凝土薄壁结构构建等）自重的标准 值，应根据对结构的不利状态取重度的上限值或下限 值。
H
' 2
——2层层高；
图3-5 侧向位移UZ分布图
图3-6荷载UY方向侧向第一主应力
图3-10 Y方向总变形
由于风荷载属于表面荷载，简化起见，在后面的计算中 将风荷载等效的施加在结构外表面的梁柱交汇处。 利用公式：Fi wBiHi 计算出等效风荷载，具体数值见表3-4所 列。
Bi ——纵向或横向柱间距；
Hi ——等效层高；
例如：
H1

1 2
(H1'

H
' 2
)
H1 ——1节点等效层高；
H1' ——1层层高；
➢ 板所产生的应力明显比梁要小的多，且跨度越小板 应力越小。柱的应力与高度近似成反比；整体结构 的应力最大值发生在二层顶梁处。
➢ 风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一，下面主要内容 包括对风荷载的有关只是进行简要介绍，计算框架— 剪力墙结构在风荷载作用下的结构影响。
➢ 实际计算中，风压是随着高度和建筑物的外形而变化 的。一般首先选取基本风压 w0作为标准，乘以相应的
3.温度梯度在高度方向和长度方向一般都认为是线性的
4.如果刚度矩阵一致，注意比例，因为这是计算单元应力的依 据，如果人为地放大或缩小了横截面属性，应力计算和相 应的应力强化矩阵都将是错误的。
5.在回转仪模型分析中，改变初始位移值对计算影响很大，会 导致真实或虚构特征值存在潜在的错误。
6.该单元不能采用阻尼材料特性。
离地面或海 平面高度
(m)
5 10 15 20 30 40 50 60
A
1.17 1.38 1.52 1.63 1.80 1.92 2.03 2.12
地面粗糙度类别
B
C
1.00 1.00 1.14 1.25 1.42 1.56 1.67 1.77
0.74 0.74 0.74 0.84 1.00 1.13 1.25 1.35
二、现代高层建筑给我们的思考
今天随着用地面积的高度缩减，多层、小高层、高层、 超高层，一定是未来城市建筑的一个可持续性发展方 向。随着自然生态环境的复杂变迁、和寰球气候条件 的不断改变，不可预知的突发事件也时有发生，这些 不可抗力的外来因素，就建筑的安全性而言，它将是 建筑科学技术今天要解决和必将面对的问题。今天我 们的高层建筑，大多数是难以应对突发事件和自然灾 害的。当然我的这一说法一定会引起官方和业内人士 的非议，但是；我说的并不是建筑技术的问题，而是 建筑安全的技术干预、和建筑安全的预警机制。建筑 安全问题，不是简单一个技术问题，一个没有公共安 全意识的社会是不会和谐的，是不会应对灾难的，也 不会有发展前途的！
4.筒体结构体系 剪力墙在平面内围合成箱形，形成一个竖向布置
的空间刚度很大的薄壁筒体；也可加密框架的柱距， 并加强梁的刚度，形成空间整体受力的框筒等，从而 形成具有很好的抗风和抗震性能的筒体结构体系，如 图1.4所示。
图1.4 筒体结构体系
一、手工计算 框架结构体系、剪力墙结构体系、框剪结构体系均
➢ 用于结构或构件的全过程分析，对结构或构件的性能 及其实际的极限荷载有更深入、正确的了解，能揭示 出结构的薄弱环节，能对其可靠性做出正确的评价。
Beam4单元特点：
1.两单元长度和横截面积均不能为零。如果没有大的剪切变形 ，它的惯性矩可以为零。
2.在梁单元中，对于惯性矩的计算，横截面可以是任意形状。 但是，应力计算时取界面低端到中性轴的距离为相对应的 界面高度的一半。单元高度仅仅在弯曲计算和热应力分析 时才会使用
三、高层建筑结构体系
1.框架结构体系 常用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由横梁和柱
通过节点构成承载结构，如图1.1所示。 2.剪力墙结构体系
常用于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平 作用和竖向荷载，如图1.2所示。 3.框剪结构体系
是把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成 的结构体系。
图1.1 框架结构体系 图1.2 剪力墙结构体系
ANSYS软件主要有三种建模方法：实体建模法、直 接生成法和利用CAD系统创建模型。 ➢ 结构开放
ANSYS通过模块与CAD等系统直接相连，模块使用 均采用人机对话方式，使用方便。 ➢ 图形功能强大 ➢ 算法先进
针对不同有限元模型的大小和特点，ANSYS软件提 供不同的解方程方法，以供使用者选择。
有限元法是随着电子计算机的发展而发展起来的一种 有效的数值方法，它的创立和应用在工程分析中具有 重要的意义。在国外，有限元法在}o年代中起源于航 空工程中飞机结构的矩阵分析，60年代初，许多数学 和力学工作者参加了有限元法的研究，搞清了它的理 论基础，使有限元法得到了很大的发展，被推广用来 求解弹性力学的平面应力问题。在我国，60年代初， 著名数学家冯康教授和他的研究组提出了一种以变分 原理为基础的三角形剖分的近似法，为偏微分方程求 得了近似解，并在严密的数学基础上证明了它的收敛 性、稳定性和误差估计。这个方法就是人们熟知的有 限元法 。有限元法的出现，是数值分析方法研究领域 内重大突破性的进展，从结构分析发展到非结构分析， 从静力计算到动力计算，从弹性问题到弹塑性问题， 几乎在所有的连续介质和场问题中都得到了应用。
整个模型采用两种单元类型：BEAM4和SHELL63。梁柱 框架中的梁和立柱均采用BEAM4单元，楼板采用 SHELL63单元。
BEAM4单元菜单包括截面的高度、宽度、面积和截面 惯性矩，截面形式选用矩形。
立柱：底层立柱截面采用500mm×500mm，其余各层采 用450mm×450mm.
D
0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.73 0.84 0.93
表 3-2 （线性插值）风压高度变化系数 z
高度z（m） 6 9 12 15 18 21
z
0.74 0.74 0.74 0.74 0.755 0.845
高度z（m） 24 27 30 33 36 39.5
z
0.861 0.877 0.893 0.909 0.925 0.944
基于ANSYS的框架结构风荷载分析
高层建筑体系的发展 结构计算方法的发展 高层建筑结构的分析软件 有限单元法理论 钢筋混凝土有限元分析 本论文主要内容
一、高层建筑发展概况
我国高层建筑的发展与国外类似，经过一段从低到高， 从单一到复杂的发展阶段。1977年广州白云宾馆的建 造，使我国高层建筑的高度突破了100m（33层），此 后广州花园酒店、北京饭店、南京金陵饭店以及广州 白天鹅宾馆等相继出现。深圳、珠海特区的建设，从 一开始就给人们以全新的概念和面貌，高层建筑在这 些新兴城市几乎成了主调，深圳国贸中心大厦的建设 （50层、160m）是它的代表作。直到现今，世界各地 高层，超高层层出不穷，例如：中国台北101大楼， 2004年建成，共101层，楼高509米。马来西亚吉隆坡 双子塔，高452米，88层，1998年完工，是目前世界上 最高的双子楼。
1. SAP程序系统 2. ADINA程序 3. FEM程序 二、高层建筑结构分析的专用软件
1. STABS软件系列 2. TBSA程序系统 3. SATWE软件 三、本文应用软件ANSYS特点 ➢ 适用范围广泛
对于土木工程领域，几乎所有的结构和荷载工况都
可以用来建模和分析并进行大规模的பைடு நூலகம்算。
➢ 功能齐全 ➢ 建模方法简便
有不同的计算方法。 二、矩阵位移法
包括协同工作分、空间结构分析两种。 三、弹力方法解微分方程
解析解方法方程和半解析解法方程两种。 四、多种单元组合的有限单元法
基本原理：将高层建筑结构离散弹性力学的平面 单元、墙、板元和杆元的组合结构，组成未知数更多的 大型方程求解，从而得到更细致更精确的应力分布。
一、高层建筑结构的通用软件
一、钢筋混凝土有限元分析的意义 钢筋混凝土结构是现代工程建设中，应用最广泛
的结构之一。长期以来，钢筋混凝土结构的分析主要 依靠试验和经验公式，而且主要是针对杆件结构。对 于复杂的混凝土结构主要采用模型试验，或弹性理论 进行分析，对某些结构则用极限平衡理论求的其极限 承载能力。 二、主要用途