桁架橋梁結(jié)構(gòu)分析設(shè)置

桁架橋梁結(jié)構(gòu)分析設(shè)置背景素材選自位于密執(zhí)安的"OldNorthParkBridge"(1904-1988)。該桁架橋由型鋼組成，頂梁及側(cè)梁，橋身弦桿，底梁分別采用3種不同型號(hào)的型鋼。橋長(zhǎng)L=32m,橋高H=5.5m。橋身由8段桁架組成，每段長(zhǎng)4m。該橋梁可以通行卡車(chē)，若這里僅考慮卡車(chē)位于橋梁中間位置，假設(shè)卡車(chē)的質(zhì)量為4000kg，若取一半的模型，可以將卡車(chē)對(duì)橋梁的作用力簡(jiǎn)化為P1，P2和P3，其中P1=P3=5000N,P2=10000N。構(gòu)件慣性矩m4橫截面積m2頂梁及側(cè)梁(Beam1)橋身弦梁(Beam2)底梁(Beam3)(2)設(shè)置計(jì)算類(lèi)型

ANSYSMainMenu：Preferences…→Structural→OK(3)定義單元類(lèi)型ANSYSMainMenu：Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete...→Add…→Beam:2delastic3→OK（返回到ElementTypes窗口）→Close(4)定義實(shí)常數(shù)以確定梁?jiǎn)卧慕孛鎱?shù)ANSYSMainMenu:Preprocessor→RealConstants…→Add/Edit/Delete→Add…→selectType1Beam3→OK→inputRealConstantsSetNo.:1,AREA:2.19E-3，Izz:3.83e-6(1號(hào)實(shí)常數(shù)用于頂梁和側(cè)梁)→Apply→inputRealConstantsSetNo.:2,AREA:1.185E-3，Izz:1.87E-6(2號(hào)實(shí)常數(shù)用于弦桿)→Apply→inputRealConstantsSetNo.:3,AREA:3.031E-3，Izz:8.47E-6(3號(hào)實(shí)常數(shù)用于底梁)→OK(backtoRealConstantswindow)→Close(theRealConstantswindow)(5)定義材料參數(shù)ANSYSMainMenu:Preprocessor→MaterialProps→MaterialModels→Structural→Linear→Elastic→Isotropic→inputEX:2.1e11,PRXY:0.3(定義泊松比及彈性模量)→OK→Density(定義材料密度)→inputDENS:7800,→OK→Close（關(guān)閉材料定義窗口）(6)構(gòu)造桁架橋模型生成橋體幾何模型ANSYSMainMenu：Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→InActiveCS→NPTKeypointnumber：1，X，Y，ZLocationinactiveCS：0，0→Apply→

同樣輸入其余15個(gè)特征點(diǎn)坐標(biāo)（最左端為起始點(diǎn)，坐標(biāo)分別為(4,0),(8,0),(12,0),(16,0),(20,0),(24,0),(28,0),(32,0),(4,5.5),(8,5.5),(12,5.5),(16.5.5),(20,5.5),(24,5.5),(28,5.5)）→Lines→Lines→StraightLine→依次分別連接特征點(diǎn)→OK網(wǎng)格劃分ANSYSMainMenu:Preprocessor→Meshing→MeshAttributes→PickedLines→選擇橋頂梁及側(cè)梁→OK→selectREAL:1,TYPE:1→Apply→

選擇橋體弦桿→OK→selectREAL:2,TYPE:1→Apply→選擇橋底梁→OK→selectREAL:3,TYPE:1→OK→ANSYSMainMenu：Preprocessor→Meshing→MeshTool→位于SizeControls下的Lines：Set→ElementSizeonPicked→Pickall→Apply→NDIV：1→OK→Mesh→Lines→Pickall→OK(劃分網(wǎng)格)(7)模型加約束ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Displacement→OnNodes→選取橋身左端節(jié)點(diǎn)→OK→selectLab2:AllDOF(施加全部約束)→Apply→選取橋身右端節(jié)點(diǎn)→OK→selectLab2:UY(施加Y方向約束)→OK(8)施加載荷ANSYSMainMenu:Solution→DefineLoads→Apply→Structural→Force/Moment→OnKeypoints→選取底梁上卡車(chē)兩側(cè)關(guān)鍵點(diǎn)（X坐標(biāo)為12及20）→OK→selectLab:FY，Value:-5000→Apply→選取底梁上卡車(chē)中部關(guān)鍵點(diǎn)（X坐標(biāo)為16）→OK→selectLab:FY，Value:-10000→OK→ANSYSUtilityMenu：→Select→Everything(9)計(jì)算分析ANSYSMainMenu：Solution→Solve→CurrentLS→OK(10)結(jié)果顯示ANSYSMainMenu：GeneralPostproc→PlotResults→Deformedshape→Defshapeonly→OK（返回到PlotResults）→ContourPlot→NodalSolu→DOFSolution,Y-ComponentofDisplacement→OK（顯示Y方向位移UY）定義線性單元I節(jié)點(diǎn)的軸力ANSYSMainMenu→GeneralPostproc→ElementTable→DefineTable→Add→Lab:[bar_I],Bysequencenum:[SMISC,1]→OK→Close定義線性單元J節(jié)點(diǎn)的軸力ANSYSMainMenu→GeneralPostproc→ElementTable→DefineTable→Add→Lab:[bar_J],Bysequencenum:[SMISC,1]→OK→CloseANSYSMainMenu→GeneralPostproc→PlotResults→ContourPlot→LineElemRes→LabI:[bar_I],LabJ:[bar_J],Fact:[1]→OK(11)退出系統(tǒng)ANSYSUtilityMenu：File→Exit→SaveEverything→OK基于命令流方式的桁架橋梁結(jié)構(gòu)分析!%%%%%[ANSYS算例]3.4.2(2)%%%%%begin%%%%%%!------注：命令流中的符號(hào)$，可將多行命令流寫(xiě)成一行------/prep7!進(jìn)入前處理/PLOPTS,DATE,0!設(shè)置不顯示日期和時(shí)間!=====設(shè)置單元和材料ET,1,BEAM3!定義單元類(lèi)型R,1,2.19E-3,3.83e-6,,,,, !定義1號(hào)實(shí)常數(shù)用于頂梁側(cè)梁R,2,1.185E-3,1.87e-6,0,0,0,0, !定義2號(hào)實(shí)常數(shù)用于弦桿R,3,3.031E-3,8.47E-6,0,0,0,0, !定義3號(hào)實(shí)常數(shù)用于底梁MP,EX,1,2.1E11!定義材料彈性模量MP,PRXY,1,0.30!定義材料泊松比MP,DENS,1,,7800 !定義材料密度!-----定義幾何關(guān)鍵點(diǎn)K,1,0,0,,$K,2,4,0,,$K,3,8,0,,$K,4,12,0,,$K,5,16,0,,$K,6,20,0,,$K,7,24,0,,$K,8,28,0,,$K,9,32,0,,$K,10,4,5.5,,$K,11,8,5.5,,$K,12,12,5.5,,$K,13,16,5.5,,$K,14,20,5.5,,$K,15,24,5.5,,$K,16,28,5.5,,!-----通過(guò)幾何點(diǎn)生成橋底梁的線L,1,2$L,2,3$L,3,4$L,4,5$L,5,6$L,6,7$L,7,8$L,8,9!------生成橋頂梁和側(cè)梁的線L,9,16$L,15,16$L,14,15$L,13,14$L,12,13$L,11,12$L,10,11$L,1,10!------生成橋身弦桿的線L,2,10$L,3,10$L,3,11$L,4,11$L,4,12$L,4,13$L,5,13$L,6,13$L,6,14$L,6,15$L,7,15$L,7,16$L,8,16!------選擇橋頂梁和側(cè)梁指定單元屬性LSEL,S,,,9,16,1,LATT,1,1,1,,,,!-----選擇橋身弦桿指定單元屬性LSEL,S,,,17,29,1,LATT,1,2,1,,,,!-----選擇橋底梁指定單元屬性LSEL,S,,,1,8,1,LATT,1,3,1,,,,!------劃分網(wǎng)格AllSEL,all!再恢復(fù)選擇所有對(duì)象LESIZE,all,,,1,,,,,1!對(duì)所有對(duì)象進(jìn)行單元?jiǎng)澐智暗姆侄卧O(shè)置LMESH,all!對(duì)所有幾何線進(jìn)行單元?jiǎng)澐?=====在求解模塊中，施加位移約束、外力，進(jìn)行求解/soluNSEL,S,LOC,X,0!根據(jù)幾何位置選擇節(jié)點(diǎn)D,all,,,,,,ALL,,,,,!對(duì)所選擇的節(jié)點(diǎn)施加位移約束AllSEL,all!再恢復(fù)選擇所有對(duì)象NSEL,S,LOC,X,32!根據(jù)幾何位置選擇節(jié)點(diǎn)D,all,,,,,,,UY,,,,!對(duì)所選擇的節(jié)點(diǎn)施加位移約束ALLSEL,all!再恢復(fù)選擇所有對(duì)象!------基于幾何關(guān)鍵點(diǎn)施加載荷FK,4,FY,-5000$FK,6,FY,-5000$FK,5,FY,-10000/replot!重畫(huà)圖形Allsel,all!選擇所有信息(包括所有節(jié)點(diǎn)、單元和載荷等)solve!求解!=====進(jìn)入一般的后處理模塊/post1!后處理PLNSOL,U,Y,0,1.0!