桥梁计算（常用的计算方法）.docx

1、桥梁计算火火大桥梁仿真单元类型1一、建议选用的单元类型I二、常见桥梁连接部位2三、桥梁根底的处理方式2火火大桥梁常见模型处理2一、桥梁中常用的模型可以用相应的单元2二、桥梁建模要综合运用各种适宜的单元3三、选用适宜的分析方法3施加预应力的方式3一、预应力的模拟方式3二、建立预应力的模型5火火大土弹簧的模拟5火*混凝土的模拟5工况组合6一、典型的荷载工况步骤6二、存储组合后的荷载工况6风荷载确实定7地震波的输入7初应力荷载8Ansys nf采用两种方法来实现饺接：8AUTOCAD模型输入9用ANSYS作桥梁计算十三其他文件网格划分）12（一）时间选项13（二）子步数和时间步大小13（三）自动时间

2、步长14（四）阶跃或递增载荷14关于阶跃载荷和逐渐递增载荷的说明：14一、用于动态和瞬态分析的命令14二、非线性选项14三、输出控制15重新启动一个分析16一、重启动条件16二、一般重启动的步骤17三、边界条件重建17矩图。命令流如下：/ prep7 !进入前处理ct, 1, bcam44et, 2, beam44et, 3, beam44keyopt, I, 8, 11keyopt, 2, 7, 11mp, dens, 1, 2600mp, ex, 1, 3e7r, 1, 3, 4, 5, 1,k, 1,k, 2,1, 0!定义混凝土单元类型!定义钢筋单元类型!定义混凝土弹性模量!第一种单元

3、的J节点X、Y方向转动放松!第一种单元的I节点X、Y方向转动放松!单元一的质量密度!单元一的弹性模量!单元一的实常数!定义关键点k, 3, 10, 8k, 4, 5, 51, 1, 2!通过关键点连接成直线1, 2, 3,Idiv, 1, 1(),!将直线1等分为10份Idiv, 2, 8,!将直线2等分为10份lsel» s, 11!选择直线11LATF, 1, 1, 1,4!赋予直线相关的特性Isel, s, 2!选择直线2LATF, 1, 1, 2,4!赋予直线相关的特性Iscl, s, 3, 10,1!选择直线3到10Isel, a, 1!添加直线1Isd, a, 12, 1

4、8,1!添加直线12到18LATY, 1, 1, 3,4!赋予直线相关的特性allsel!全选Iniesh, dl!划分所有直线d, 1, dl!约束节点10d, 104, dlesel, s, 1(), 30, 1 sfbeam» all, 1, pres» allselesel, s, 35, 50, 1 sfbeam, all, 1, pres,allsel/ solusolve/ POSTIetable, rn, smisc, 5plls, m, mle22e2AUTOCAD模型输入!选择单元1()到3()!施加均布荷载!选择单元35到50!施加均布荷载!进入求解模

5、块!求解!进入后处理!建立弯矩单元表!绘制弯矩图，如以下图4所示可以充分利用AutoCAD强大的绘图功能，在AutoCAD中建立模型后，再输入Ansys中进展计算。AutoCAD建立的模型可以通过以下两种方法传人Ansys。1. 对于三维实体(3d object)AutoCAD： File->Export. 一>保存类型选 AClS(x. sat)->输入文 件名-选实体(选3d object)Ansys： File一>Import->Sat.输入即可优点：用Sat文件转换方便，而且一般不会有转换问题.缺点：只能转换三维实体或面域2. 用Iges格式文件交换Aut

6、oCAD12自带输出Iges格式文件工具，其他可通过Algor软件将Dxf 格式的模型转换为Iges的格式文件然后再转入Ansys： File>Import-> iges输入即可优点：各种实体类型都能转换查询函数的使用在Ansys操作过程或条件语句中，常常需要知道有关模型的许多参数 值，如选择集中的单元数、节点数、最大节点号等。此时，一般可通过'Get 命令来获得这些参数。现在，对于此类问题，我们有了一个更为方便的选 择，那就是查询函数一 Inquiry Function。Inquiry Function类似于Ansys的*。1命令，它访问Ansys数据库并返 回要查询的数

7、值，方便后续使用。Ansys每执行次查洵函数，便查询次 数据库，并用查询值替代该查询函数。假设你想获得当前所选择的单元数，并把它作为*Do循环的上界。传 统的方法是使用并Get命令来获得所选择的单元数并把它赋给一个变量， 那么此变量可以作为*Do循环的上界来确定循环的次数。*Get, El max, elem, count*D0, I, 1, El max*Enddo现在可以使用查询函数来完成这件事，把查询函数直接放在xDO循环 内，它就可以提供所选择的单元数。*Do, I, Elmior(0, 13)*Enddo这里的Elmiqr并不是一个数组，而是一个查询函数，它返回的是现在所 选择的单元

8、数。括孤内的数是用来确定查询函数的返【可值。第一个数是用 来标识你所想查询的特定实体(如单元、节点、线、面号等)，括弧内的第二个 数是用来确定查询函数返回值的类型(如选择状态、实体数量等)。同本例一样，通常查询函数有两个变量，但也有一些查询函数只有-个 变量，而有的却有三个变量。查询函数的种类和数量很多，下面是一些常用、方便而快速快捷的查询 函数。1. AreaArinqr(Areaid» key)Areaid-查询的面，对于Key： 12, 13, 14可取为0：Key,标识关于Areaidr的返回信息=1，选择状态= 12,定义的数目= 13,选择的数FI= 14,定义的最大数&

9、#39; 二一1，材料号=-2,单元类型=一3,实常数=4,节点数=6,单元数Arinqr(Areaid» Key)的返回值对于Key： 1=0, Areaid未定义=1, Arcaid未被选择=1, Areaid被选择Keypoints-Kpinqr(Kpid, Key)Kpid-查询的关键点，对于Key： 12, 13, 14为0Key一标识关于Kpid的返回信息=1，选择状态= 12,定义的数目= 13,选择的数目= 14,定义的最大数目=一1,数料号=-2,单元类型=-3,实常数=-4,节点数，如果己分网=-7,单元数，如果已分网Kpinqr(kpid, Key)的返回值 对

10、于Key=l=一1,未选择=0,未定义=1,选择LineLsinqr(Lsid> Key)Lsid-查询的线段，对于Key=12, 13, 14为0 Key,标识关于Lsid的返回信息=1,选择状态=2,长度= 12,定义的数目= 13,选择的数目= 14,定义的最大数二一1，材料号=-2,单元类型=一3,实常数=一4,节点数=-6,单元数Node-Ndinqr(Node, Key)Node-节点号，对于 Key： 12, 13, 14 为 0Key标识关于Node的返回信息=1,选择状态=12,定义的数目二 13,选择的数目= 14,定义的最大数=-2,超单元标记=3,主自由度=-4,

11、激活的自由度=-5,附着的实体模型Ndinqr(Node, Key)的返回值对于yey： 1=一1,未选择=0,未定义=1,选择5。Volumes-Vlinqr(Vnmi, Key)Vnmi查询的体，对于Key=12, 13, 14为0Key标识关于Vnmi的返回信息=1,选择状态=12,定义的数目= 13,选择的数目 -= 14,定义的最大数目二一1,数料号=-2,单元类型=-3,实常数=4,节点数二6,单元数=一8,单元形状=9,中节点单元=10,单元坐标系Vlinqr(Vnmi, Key)的返回值.对于Key： 1=1,未选择=0,未定义=1,选择用ANSYS作桥梁计算十三其他文件网格划

12、分)原创导人的图形联系在一起，但是没有粘合在一起，如果这样进展网格划分，各个图形就不会通过单元节点联系在一起，因此载荷也没有方法进展传 递，必须运用布尔操作进展处理，其处理方法有以下几种。1. 直接进展Glue布尔操作，如果图形形状简单，布尔操作就可能成功， 这样可以直接进展卜,一步的处理。2. 如果进展布尔操作失败，可根据提示进展修正。有两种提示错误：是说这种情况不适合用Glue操作，建议用Overlap命令，那就用Ovc * lap命令进展处理，Overlap完成后，再进展Glue处理。如果提示拓扑退化， 参见二说明。二是说拓扑退化，建议放宽布尔操作的精度，这时应该放宽精度，放宽 精度的时

13、候应注意，放宽的精度要至少比图形中的最小尺寸精度小一个数 量级，否那么可能导致图形划分出现大的误差，甚至导致错误。放宽精度后， 进展Glue操作，一般都会成功（注意放宽精度进展布尔操作完成后，必须把 精度调回来）。3. 如果仍然不成功，可以采取Add操作，但是不能把所有的图形都进 行Add操作，如果模型的材料不同，将来就无法给各个模型分配不同的材 料属性。这时要采取的步骤是把材料一样的有连接面或线的模型也就是体 积Add在一起，使他们成为一个独立的实体，把所有的模型都进展了各自 相关的Add操作后，对新生成的几个体积进展Glue操作，按照1、2的提示 进展，就会成功。4. 一种比拟没有依据的方

14、法，就是把体积分开，一个一个的进展布尔 操作，不行的话，记着换一换顺序，有时就可以顺利的通过了。载荷步选项载荷步选项是各选项的总称，这些选项包括控制载荷如何在求解过程 中使用的选项以及其他诸如输出控制、阻尼特性设置和响应频谱数据等选 项。载荷步选项随载荷步的不同而不同，有以下几种类型的载荷步选项：1. 通用选项2. 动力学选项3. 输出控制.4. Biot-Savart 选项5. 谱选项其中，通用选项包括：瞬态或静态分析中载荷步完毕的时间，子步数或 时间步大小，载荷阶跃或递增，以及热应变计算的参考温度。以下是对每个 选项的简要说明。（一）时间选项Time命令用于指定在瞬态或静态分析中载荷步完毕

15、的时间。在瞬态 或其他与速率相关的分析中，Time命令指定实际的、按先后顺序的时间，且 要求指定一时间值。在与速率无关的分析中，时间作为一跟踪参数。时间 不能设置为0,如果瞬态分析中，可指定一个非常小的值，如Time, le-6（二）子步数和时间步大小对于非线性或瞬态分析，要指定一个载荷步中需要的子步数。指定于 步数的方法如下：Dehiin, Dtime, Dtmin, Dtmax, Carry 和 Nsubst, Nsbs（p» Nsbmx, Nsbmn, CarryNsubst命令指定子步数，Dchim命令指定时间步的大小。在缺省情况 下，Ansys程序在每个载荷步中使用一个子步

16、。（三）自动时间步长Autols, Key命令激活时间步自动阶跃，在时间步自动阶跃时，根据构造 或组件对施加的载荷的响应，程序计算每个了步完毕时最优的时间步。（四）阶跃或递增载荷Kbc, Key在一个载荷步中指定多个子步时，需要指明载荷是逐渐递增 还是阶跃形式。Kbc命令用于此目的：Kbc,。指明载荷是逐渐递增；Kbc, 1 指明载荷是阶跃载荷。关于阶跃载荷和逐渐递增载荷的说明：1. 如果指定阶跃载荷，程序按-样的方式处理所有载荷（约束、集中载 荷、外表载荷、体载荷和惯性载荷）。根据情况，可分步施加、分步改变或分 步移去这些载荷。2. 如果指定递增载荷，那么在第一个载荷步施加的所有载荷，除了薄

17、 膜系数外都是从。开场逐渐变化的。在随后的载荷步中，所有载荷的变化 都是从先前的值开场逐渐变化，但要注意在完全谐（Antypc, Harm With Hropt, Full）分析中，外表载荷和体载荷的逐渐变化与在第一个载荷步中的 变化一样，且不是从先前的值开场逐渐变化。3. 对于表格式边界条件，载荷不会逐渐变化，而是在当前时间点计算。 如果载荷是在一个载荷步内用表格格式给定的而在下一个载荷步内变为非 表格格式，那么该载荷被作为新引入的载荷从0开场渐变。4. 在随后的载荷步中被删除的所有载荷，除了体载荷和惯性载荷外， 都是分步移去的。5. 在一样的载荷步中，不应删除或重新指定载荷，在这种情况下，

18、逐渐 变化不会按用户期望的方式进展。用ANSYS作桥梁计算十五动力学分析选项）原创一、用于动态和瞬态分析的命令以下命令主要是用于动态和其他瞬态分析的选项，包括：1. Timint, Key, Lab激活或撤消时间积分效应2. Harfrq, Freqb, Fpeqe在谐波响应分析中指定载荷的频率范围3. Alphad, Value指定考虑阻尼时的质量矩阵系数4. Betad, Value指定考虑阻尼时的刚度矩阵系数5. Dmprat, Rat /。指定构造动态分析的阻尼系数二、非线性选项指定每个子步最大平衡叠代的次数（缺省二25）Neqil, Number指定收敛公差 Cnvtol, Lab,

19、 Value, Toler, Norm, MOnref为终止分析提供选项 Ncnv, Kstop, Dlim, Etlim, CFlini三、输出控制输出控制用于控制分析输出的数量和特性，有两个根本输出控制：.Ooutres, Item, Freq, Cname控制Ansys写人数据库和结果文件的内容以及写入的频率。Outpr, Item, Freq, Cname控制打印的内容以及写入的频率。-下例说明Outres和Outpr命令的使用：Outres, All, 5!写入所有数据，每到第5子步写人数据Outpr, Nsol, Last!仅打印最后子步的节点解求解多载荷步 定义和求解多载荷步有三

20、种方法：1. 多步求解法2. 载荷步文件法3. 矩阵参数法所有载荷和载荷步选项一起构成一个载荷步，程序可用其进展计算求 解，如果有多个载荷步，可将每个载荷步存人一个文件，调用该载荷步文件， 并在后面的求解中读人。Lswrite命令写载荷步文件（每个载荷步一个文件， 以 Jobname. sOI > Jobname. s02, Jobname. s03 等标识），使用 Lswrite, / an uni 命令 将荷载步数据存人文件。所有载荷步文件写入后，可以使用命令在文件中 顺序读取数据，并求得每个载荷步的解。以下所示的命令组定义多个载荷步：/Solu!载荷步1D,F,Nsubst, .K

21、bc,Outres,Outpr,Lswrite!写载荷步文件：Jobname. sOI!载荷步2D,F,Nsubst, .Kbc,Outres,Outpr,kswrite!写载荷步文件：Jobnamc. s02载荷步数据用Ansys命令写入文件，ite命令不捕捉实常数或材料特性的变化。Lswrite命令自动地将实体模型载荷转换到有限元模型，因此 所有载荷按有限元载荷命令的形式被写入文件，特别地，外表载荷总是按 Sfe或Sfbeam命令的形式被写入文件，而不管载荷是如何施加的。要修改 载荷步文件序号为n的数据，执行命令，Lsrcad, Lsnum在文件中读取数据， 作所需的修改，然后执行Lswr

22、ite, n命令Imdelc命令允许你从Ansys程序中 删除载荷步文件。使用多步求解法是最直接的，它包括在每个载荷步定义好后执行Solve 命令。主要缺点是，在交互使用时必须等到每一步求解完毕后才能定义下 一载荷步，比拟费时。典型的多步求解法命令流如下所示：/ Soki!我荷步1D, .SF,.Solve !求解载荷步11载荷步2D,SF,Solve !求解载荷步2tm_end=50 tm_incr=l*DO» Im, tm_start, tm_end> tm_incrTime, tmf, 100, fy, force(lm) !在第100号节点上加载随时间变化的力Solve

23、*Enddo重新启动一个分析有时在初始运算完成后也许要重新启动分析过程，例如想将更多的载 荷步参加到分析中，也许在线性分析中要参加别的载荷条件，或在瞬态分 析中参加另外的时间历程加载曲线，或者在非线性分析收敛失败时需要 恢复。一、重启动条件要重启动一个分析，模型必须满足以下条件：1. 分析类型必须是静态(稳态)，谐波或瞬态(只是full方法)分析，其他 分析不能重启动。2. 在初始运算中，必须己完成至少一次叠代。3. 初始运算应该不是由于"KiHed"作业、系统中断或崩溃而停顿的。般重启动要求作业初始运算产生的某些文件存在，并且要求在Solve 命令之前对输入做一些修改，初

24、始运算产生的以下文件必须可用：Jobname. 曲，Jobname, emat单元矩阵文件(如果已经建立),Jobname, esav或Jobname, osav保存的单元数据(.esav)或保存的旧的单元数据(.osav),只有当Jobname. esav文件丧失、不完整或者由于求解发散、位移超限或主元为负引起 Jobname, esav文件的其他方面的破坏时,才需要Jobname, osav文件。如果先 前的运算附带产生了. rdb, ldhi, - man文件，必须在进展一般启动之前删除 它们。常用操作分析见表4-1。二、一般重启动的步骤一般重启动的步骤如下：1. 进入Ansys程序，用

25、/ Filename命令给定与第一次运行时一样的文件 名。2. 用/ Solu命令进人求解处理器，用/ Resume命令恢复数据库文件。3. 执行Antype, Rest命令指出这是一个重启动分析。4. 按需要规定修正的载荷或增加的载荷。调整先前坡道载荷的起始 点值，新加的坡道载荷从零开场变化，新施加的体载荷从初始值开场。重严 加的和删掉的载荷可视为新施加的，而没有修改。待删除的外表载荷和体载 荷，必须减小到零或初始值，以保持Jobname, esav文件和Jobname. osav文 件的数据库一致。5. 指定是否要重新使用三角化矩阵(Jobname Id),可使用命令Kuse,通 过执行K

26、use命令可以使程序重新形成单元矩阵，这样对调试分析和处理错 误情况是有利的。6. 发出Solve命令初始化重启动步骤。7. 对增加的载荷步(如果有的话)重复步骤46,或使用载荷步文件法 产生和求解多载荷步(Lssolve)o8. 按需要进展后处理，然后退出Ansyso重新启动输入实例：/ Filename,ResumSoluAntype,， Rest!指定新载荷、新载荷步选项等!对非线性分析，采用恰当的操作SaveSolveSave/ Exit三、边界条件重建要为重启动重建正确的边界条件，首先要运行“虚拟"载荷步，过程如 下：1. 将 Jobname. osav 文件改为 Jobn

27、ame, asav 文件。2. 进入Ansys程序，用/ Filename命令给定与第一次运行时一样的文件 名。3. 用/ Solu命令进入求解处理器，用/ Resume命令恢复数据库文 件。4. 执行Antype, Rest命令指出这是一个重启动分析。5. 从上一次己成功求解过的子步开场重新规定边界条件。6. 执行Solve命令。7. 按需要施加最终载荷及载荷步选项。如载荷步为前面（在虚拟前） 加载荷步的延续，需调整子步的数量（或时间步步长）。时间步长编号可能 会发生变化，与初始意图不同。如果你需要保存时间步长编号，可在步骤6 中使用一个小的时间增量。8. 继续前面所述的一般重启动的操作步骤

28、。正确的进展后处理 建立有限元模型并求解后，要分析结果的正确性。如果结果不正确可 能是由于出现了奇异解。奇异解出现于可能产生不定解或非惟一解的分析 中，求解方程的主元为负或零会产生这样的奇异解.有些情况卜，尽管遇到 主元为负或零，仍可继续进展分析，出现这种情况时，可用Pivcheck命令指 定是否要停顿分析。下述条件会引起求解过程出现奇异性：1. 约束不够。-2. 模型中有非线性单元（如间隙单元、滑动单元、饺链单元、线缆单元h： 等），构造的一局部可能已经塌陷或分散了。3. 材料特性值为负，如密度。4. 连接点无约束，单元排列可能会引起奇异性。例如，两个水平杆单 元在连接点处存在垂直方向的无约

29、束自由度，在线性分析中，将会忽略加在 该连接点的垂直载荷。5. 屈曲。当应力刚化效果为负时（收缩），构造受载后变弱。假设构造变 弱到刚度减少到零或更小，就会出现奇异解，且构造己经屈曲，将会出现“主 元值为负”的提示信息。6. 零刚度矩阵（在行或列上）。如果刚度确实为零，线性或非线性分析 都会忽略所加的载荷。在正确计算成功后，你会关心一些关键问题的答案：如该设计投入使用 时，是否真的可行?某个区域的应力有多大?这些都需通过后处理来完成， 后处理是指检查分析的结果，这可能是分析中最重要的-环，因为你要搞清 楚作用载荷如何影响设计，单元划分是否合理等。检查分析结果可使用通用后处理器Postl和时间历

30、程后处理器Post26o Postl检查某个模型在某一载荷步和子步的结果。例如在静态构造分析中， 可显示某一载荷步的应力分布。Posl26可以检查模型的指定点的特定结果 相对于与时间、频率或其他结果项的变化。例如，在非线性构造分析中，可 以用图形表示某一特定节点的受力与其变形的关系。必须记住Ansys的后 处理器仅是用于检查分析结果的工具。仍然需要使用设计者的工程判断能 力来分析和解释结果。例如作为桥梁设计者你必须充分考虑混凝土的抗压 强度、可承受的混凝土抗拉强度，因此根据后处理的应力等值线你应该知道 此时的应力水平是否可承受。可以用Outres命令指引Ansys求解器按指定的时间间隔将分析结

31、果添 加在结果文件中，然后用Postl或Post26后处理器进展分析。下面简要的介绍一下通用后处理器以便能更有效的对结果进展处理。 使用Postl通用后处理器可观察整个模型或模型的局部在某时间（或频 率）上针对特定载荷组合时的结果。Postl有许多功能，包括从简单的图像 显示到针对更为复杂数据处理的列表，如载荷工况的组合。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、外表荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOP1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

32、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。比方单元类型，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，比方最常用的线性单元Solid45,其Key

33、opt(l)： in cludeorexclude extradisplacement shapes,就分为非协调元和协调元,Keyopt (2)： fullintegrationo rreduccdintegration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拟准确，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到

34、达很高的精度，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拟规那么才 行，网格不规那么的话，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方法，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，并旦很难发 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。不同构造形式的桥梁具有不同的力学行为，必须针对性地创立其模型，' 选择

35、维数最低的单元去获得预期的效果(尽最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-下桥梁工程计算中经常会用到的单元。*桥梁仿真单元类型一、建议选用的单元类型在桥梁用Ansys建立模型时，可参照以下建议用的单元进展桥梁模型 的建立。.1.梁(配筋)单元：桥墩、箱梁、纵横梁。2. 板壳(配筋)单元：桥面系统。3. 实体(配筋)单元：桥墩系统、根底构造。4. 拉杆单元：拱桥的系杆、吊杆。Postl中第一步是将数据从结果文件读人数据库，要这样做，数据库中 首先要有模型数据(节点、单元等)，假设数据库中没有模型数据，执行Resume

36、命令读人数据库文件Jobname.曲。一旦模型数据存在数据库中，输入Set, Lstep, Sbstep, Fact, Kimg, Time, Angle, Nset 或 Append 命令均可以从结果 文件中读人结果数据。如：Set, 2, 5读人载荷步为2,子步为5时的数据结 果。结果文件Jobname. nt中缺省的最大子步数为1000,超出该界限时应使 用/ Config命令增加界限值。Posll 中的命令为 Inres(lnres, Item!, Item2> Item3, Item4, Item5, Itcm6, Itcm7, Itcm8)0其中，对于通过命令Set, Sub

37、set和Append等放人数 据库的结果文件，Outres命令控制写入数据库和结果文件的数据，而Inres命 令指定要从结果文件中恢复的数据类型。尽管不需对数据进展后处理，但 Inres命令限制了恢复和写人数据库的数据库和数据量。因此，对数据进展 后处理也许占用的时间更少。Subset命令与Set命令大致一样，除了差异在于Subset只恢复所选局部 模型的数据。用Subset命令可方便地看到模型的一局部的结果数据。例 如，假设只对表层的结果感兴趣，可以轻易地选择外部节点和单元，然后用 -i-5Subset命令恢复所选局部的结果数据。可以向数据库追加数据来进展后处理，每次使用Set, Subse

38、t命令或等 !份的Gui方式时，Ansys就会在数据库中写入一组新数据并覆盖当前的数 锯。Append命令从结果文件读人数据组并与数据库中己有的数据合并。 可用Set, Subset或Append命令中的任一命令从结果文件将数据读人数据 库。追加数据时，务必不要造成数据不匹配。/ Postlnares, NsolNseL S, Node, 1, 5Subsl, 1扒 此时载荷步1内节点到5的数据就存在于数据库中了。Nsel, S, Node, 6, 10Append, 2Nsel, S, Node, I, 10Pmsol， Dof数据库包含有载荷步1和载荷步2的数据，这样数据就不匹配，使用 P

39、msol命令时，程序将通知从第二个载荷步中取出数据，然而实际上数据是 激现存于数据库中的两个不同载荷步中取得的。程序列出的载荷步仅为与 最近一次存人的载荷步相对应的载荷步。当然，假设希望将不同载荷步的结 果进展比照，将数据添加进数据库中是很有用的，但假设有目的地混合数据， 要十分注意跟踪追加数据的来源。在求解曾用不同单元组计算过的模型子 集时，为防止出现数据不匹眠，按以下任一方式进展：1. 不要重选当前在求解器后处理中未被选择的单元。2. 从Ansys数据库中删除以前的解答，可从求解中间退出Ansys或在 求解中间存储数据库来做到这一点。实际上，创立单元表是后处理中最重要的一项工作，Ansys

40、程序单元表 有两个功能：第一，它是在结果数据中进展数学运算的工具；第二，它能够访 问其他方法无法直接访问的某些单元结果，如梁单元的弯矩、轴力等。可用 Ehble, Lab, Item, Comp命令创立或删除单元表。其中Lab变元为一个标 识，该标识将作为随后包括该变量的Postl命令的识别器，进入列中的数据 堤靠Item名和Comp名来识别，例如我们要画梁单元【端点的弯矩时可以用 etable, lniomx（用户起的变量名），Smisc, Snum来表示Keyopt值不同时Snum （数字）值也不同。需要说明的是Etable命令仅对选中的单元起作用，即只 将所选单元的数据送人单元表中。一旦

41、所需结果存人数据库，可通过图像显示和表格方式观察。在postl 中观察结果图像显示可能是观察结果的最有效的方法，可在Postl中显示下 列类型的图像：1. 梯度线显示。2. 变形后的形状显示。3. 矢量图显示。4. 路径绘图。5. 反作用力显示。梯度线显示表现了结果项（如应力、温度等）在模型上的变化。梯度线 显示中有四个可用的命令：Plnsol> Item, Comp, Kund, Fact该命令生成连续的整个模型的梯度 线。Plnsol, Item, Como, Kund, Facl该命令在单元边界上生成不连续的梯 度线。Pietab, Itlab, Avglab命令用梯度线显示单元表

42、中保存的数据。Plls, Labi, LabJ, Fact, Kund命令用梯度线的形式显示线单元的结 果。例如： 'Etable, I moment, Smisc, 6 1 1 端的弯矩，命名为 1 momentEtable, Jmoment, Smisc, 18 1 J 端的弯矩，命名为 JmomentPlls, Imoment, Jmoment!显示 Imoment, Jmoment 结果PHs命令只会在单元的I、J节点处的数值间画一直线，不管结果沿单元 长度如何变化。可用负的比例因子将图形倒过来。在后处理中也可以产生及组合载荷工况，在典型的后处理中，读人一组 数据（例如，载荷步

43、I的数据）到数据库并进展后处理，每次存人一组新数 据，POST1去除数据库中结果局部的内容并装入新的结果数据。假设想在两 组结果数据之间执行运算（例如，比拟和存储两组中最大值），必须创立载荷 工况。载荷工况是一组赋以任意参考号的结果数据。例如，可以将载荷步为1, 子步为5的一组结果数据定义为载荷工况号1,将时间为9的一组结果数 据定义为载荷工况号2,以此类推。最多可以定义达99个载荷工况，但在 数据库中一次只能存储一个载荷工况。时间历程后处理器Post26可用于检查模型中指定点的分析结果与时间、频率等的函数关系。它有许多分析功能：从简单的图形显示和列表到诸 如微分和响应谱生成的复杂操作。Pos

44、t26的个典型用途是在瞬态分析中 以图形表示结果项与时间的关系或在非线性分析中以图形表示作用力与挠 度的关系。可用/ Post26命令进入时间历程后处理器。Post26的所有操作都是针对变量而言的，是结果项与时间（或频率）的简表，结果项可以是结点处的UX位移、节点处产生的力、单元的应力，用户对每个Post26变量任意指定大于或等于2的参考号，参考号1用于时间（或频率）。因此，POS126的第一步是定义所需的变量，第二步是存储 变量。I. 定义变量可以使用以下命令定义Post26变量。如：Force, Lab命令指定是什么力（合力、静力、阻尼力或惯性力）。Shell命令指定壳（分层壳）单元中的位

45、置（Top、Mid、Bot）, EsoI（EsoLNvar, Elem,儿如，Item, Comp； Name）命令将定义该位置的结果输出（节点应力、应变等）。'-Layerp26, Num指定结果待储存的分层壳单元的层号，然后，Shell命令 对该指定层操作。NsoL Nvar, Node, Item, Comp, Name 命令定义节点解数据（SpecifiesnodaldatatObestoredfromtheresultsfile.）Esort, Item, Lab, Order, Kabs, Numb 命令定义单元解数据。Rforcc,Nvar, Nodc» Ite

46、m, Comp, Name 命令定义节点反作用数据。Gap命令用于凝聚瞬态分析中定义的间隙条件中的间隙力数据。2. 存储变量当定义Post26变量和参数时，就在结果文件的相应数据建立了指针，存储变剧就是将结果文件中的数据读人数据库，当发出显示命令或Post26数据操作命令时，程序自动存储数据。存储变量的命令有：Plvar, Nvarl, Nvar2, Nval'3, Nvar4, Nvar5, Nvar6, Nvar7, Nvar8, Nvar9, NvarlO（绘 制变量变化图形）（可以在一张图中显示10个变量变化曲线）Prvar, Nvarh Nvar2, Nvar3, Nvar4

47、, Nvar5, Nvar6（列表显示变量数据）Listsvariablesvs. time（Orfrequency）.在某些场合，需要使用STORE命令直接进展变后存储如：Post26Nsol, 2, 10, U, X!变量2为节点10处的UXShell, Top!指定壳的顶面结果Esol, 3, 20, 23, S, X!变量3为单元20的节点23的顶部SX'Ptore, 2, 3 1存储并打印变量2和3Shell, BOT!指定壳的底面为结果Esol, 4, 20, 23, S, X!变量4的单元20的节点23的底部nStore!将变量2、3、4置于内存Plesol, 2, 3,

48、 4 1 打印变量 2、3、4一旦定义了变量，可通过图形或列表的方式检查这些变量。Plvar命令可在个图框中显示多达10个变量的图形，缺省的横坐标为变量1：静态 或瞬态分析表示时间、谐波分析表示频率。Prvar命令在表格中列出多达6个变量，可用于获得某一时刻或频率处的结果项的值，可控制打印输出的时间或频率段。Post26 的 Resp 命令用来产生响应谱 Resp,斤，Cfta, Ldtab» hype, Ro , 山Dtinic, Tinin, Tmaxo Rcsp命令需要先定义两个变量：一个含有响应谱的 频率值（LFrAB字段），另一个含有位移的时间历程（Laiab字段）。Lll

49、ab的芒 率值不仅代表响应谱曲线的横坐标，而且也是用于产生响应谱的单自由度 鼓励的频率。Mt,ab中的位移时间历程值常产生于单自由度系统的瞬态动态分析，系 统采用数据的时间积分法计算响应谱。如果有一个大模型，那么只对模型的一局部进展处理，将对加载、加快 图形显示速度、有选择地观察结果等很有帮助。由于所有的Ansys数据都 在数据库内，利用选择功能，可以很方便地选择数据的子集。例如：在指芒 载荷时，通过选择同一个平面上的节点，可以很方便地把一个压力作用在了 集所有的节点而不是作用在每个单独的节点。选择的另一个有用的特征就 是：能够选择实体的子集并给这个子集命名。这个被命名的子集叫作组件。 也可以

50、把几个组件组成一个部件o我们可以利用命令束对对象进展选择，如表4-2。有时候可以方便地把模型的一局部组合起来并给它们命名，这样就可 以很方便地选择附属于它们的所有实体并对其进展处理，如：加上边界条 件、用节点和单元来划分网格、产生图形显示等等。该组合叫组件或部件，一个组件由一种实体类型组成：节点、单元、关键 点、线、面、体。用Cm, Cname, Entity命令来定义一个组件。例如可以选择 预应力混凝土模型中的钢筋，然后给钢筋施加一个相对温度：Esel, Mat, 11选择钢筋单元（材料1）Cm, Y_l, Elcm!利用所有被选单元定义组Yyl一个组件可能包含很多的组件与其他部件，用Cmg

51、rp命令来定义部件。 可以把两个组件（都必须在先前被定义过）来组成一个部件。如：Cmgrp, qhnl, Yyl, Hnl（把qhncYyl - Hwt三个组合并成一个部件）。我们可以通过组件和部件来选择实体，定义组件与部件的最大好处在 于可以用Cmsel和Allsel命令组合方便地选择属它的实体。Cmsel按名字 来选择属于某一组件或部件的所有实体，然后用Allsel, Below来选择依附它 们的较低一级的实体，例如，可以选择属于Yyl组件的所有单元，对它们全部 施加一个当前的密度载荷，然后选择所有依附在这些单元上的节点：Cmsel, Y_1!选择 Y_1 组件Bfe, All, Js,

52、100（）I在Y组件上施加单元荷载（均布）Allsel, Below, Elem!选择所有依附于单元后实体用 Cmedil, Aname, Oper, Cnaml, Cnam2, Cnam3, Cnam4, Cnam5, Cnam6, Cnam7命令允许从一个部件中增加或删除组件。例如，以下命令 从部件qhnt中删除组件Hnt：Cmedit, qhnt> Dele, Hnt用Cmdele, Name命令，可以删除,个组件或部件。5. 拉索单元：斜拉桥的索、悬索桥的钢丝绳。6. 预紧单元：索力控制、螺栓钏钉连接。7. 连接单元：支座、地基。二、常见桥梁连接部位在桥梁建立模型时要准确模拟边界

53、条件，因此要准确分析连接部位的 固有特性。（一）常见桥梁连接部位1. 固定支座、钗支、可滑移支座等空间支座系统。2. 带减振和隔振措施的减振支座系统。3. 地基一主体之间桩-基系统。4. 刚构之间的螺栓连接、抑接等。5. 梁管之间的球接和钗接等。（二）连接局部解决方法Ansys在解决桥梁不同的连接部位时可选用如下的方法：1. Combin7、Combin40、LinklR Contact52> Combine38 弹簧（阻尼、间隙 元）：可用来模拟支座、绳索、拉杆等桥梁部件。2. 预紧单元可解决螺栓、抑钉连接的问题。，3. 二力杆拉杆、索可解决拉索问题。4. 耦合与约束方程可解决梁与塔横

54、梁的边界约束关系。5. 接触单元如Contact52可模拟滑动支座、销接等部件的真实情况。（三）常见桥梁接触问题桥梁各个局部之间可能存在如下三种接触方式。1. 滑移连接：点点接触。2. 绑定连接：点面接触。3. 转动连接：面面接触。用接触单元可模拟如：滑移支座接触、挡块与其他部件的接触、振动时 不同构件的碰撞等问题，这里不再-一赘述。三、桥梁根底的处理方式为了其实的模拟桥梁的实际情况，需要真实模拟桥梁的根底受力、变形 及约束情况，建议建立模型时采用如下方案。1. 根底平台与桩基：用实体模型、预应力配筋。'2. 根底与岩土系统：有限区域实体模型、预应力配筋。*桥梁常见模型处理一、桥梁中常

55、用的模型可以用相应的单元1. 刚构桥、拱桥：梁与杆单元组合模型。2. 钢管混凝土：复合截面梁模型。3. 连续梁：梁模型。4. 斜拉桥/悬索桥：梁、板壳、索或杆单元组合模型。5. 立交桥：实体墩、板壳桥面和加强梁混合模型。6. 局部详细计算：实体（考虑配筋）或板模型，以便考虑模型细节特征, 如构造尺寸构造倒角、厚薄或粗细过度、凹凸局部以及配筋等。二、桥梁建模要综合运用各种适宜的单元对桥梁进展总体分析应该遵循如下原那么：1 .支座系统采用弹簧一阻尼系统；-2.连接部位采用耦合与约束方程；3. 桥墩系统采用截面梁、配筋梁；4. 桥面系统采用截面梁、配筋梁、板壳、梁板组合。对桥梁进展局局部析应该遵循如

56、下原那么：1. 支座系统采用实体模型：粘弹（粘塑、超弹、塑性）大变形（位移）：2. 连接部位采用接触模型：实体、板壳、梁或组合模型；3. 桥墩系统采用实体模型：配筋与混凝土破坏；4. 桥面系统采用实体或板壳：配筋与混凝土破坏，组合梁之间的耦合 与约束方程。三、选用适宜的分析方法、在对桥梁进展建模计算时对不同的计算目的要采取不同的计算步骤。（一）静态计算1. 根据分析类型承载特点建立合理梁、板、实体、拉杆（模拟索）模型;2. 材料与几何非线性效应：3. 连接部位与支座的正确处理。（二）动力分析1. 尽量采用梁、板壳或二者组合模型：2. 附属构造简化为质点，建立与总体构造耦合关系；3. 连接部位与支座自由度协调合理；4. 应当考虑大变形、初应力以及预张力的动力影响；5. 必须正确考虑阻尼效应；6. 材料与几何非线性效应。施加预应力的方式一、预应力的模拟方式Ansys里加预应力有几种方式：1. 直接在单元中加，（LinklO等单元可以通过Real实常数来加）。2. 用F加力，然后在分析时翻开Prestlss,加。3. 用温度变化模拟。在常用的软件系统中，预应力混凝土分析根据作用不妨分为两类：别离 式和整体式。所谓别离式就是将混凝土和力筋的作用分别考虑（