ANSYS计算算例(结构-荷载法)解析课件.ppt

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1、ANSYS计算算例拱形结构算例铁路隧道公路隧道地铁区间隧道(矿山法施工)矩形框架结构地下街地下停车场地铁车站圆形结构地铁区间隧道(盾构法施工)拱形结构分析步骤某单线电化铁路隧道衬砌如下图一、选定分析模块Mainmenu>preferences选定分析模块二、模型建立及网格划分1、单元类型的选定梁单元：beam3弹簧单元：combine14Mainmenu：Preprocessor>Elementtype>Add/Edit/Delete弹出对话框重复选定单元完成后,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

2、数Menumenu：Preprocessor>Realconstants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＝h3、定义衬砌材料属性衬砌材料为混凝土材料：弹性模量Ec＝27GPa＝27000000000Pa泊松比＝0.3Menumenu：Preprocessor>MaterialProps>MaterialModel选中右框中Stractural－Linear－Isotropic，弹出输入常数对话框，输入弹性模量和泊松比。计算中考虑结构自重对结构内力的影响，还应在此输入材料的密度。Nonlinea

3、r-Density4、模型建立（1）第一段圆弧的输入（圆心：0，－3.41，起点：0，0，圆心角：45º）Menumenu：Preprocessor>MaterialProps>ModelingCreate>LinesArcs>ByCent&Radius在命令输入框中，先输入圆心坐标（0，-3.41）并回车，再输入起点坐标（0，0）并回车后，弹出下图交互式对话框，并输入第一段圆弧的圆心角45º。（2）第二段圆弧的输入（圆心：0.45，－3.86，起点：-2.411234,-0.9987659，圆心角：33.85º）注意:第二段圆弧的起点是第一段圆弧的终点Utili

4、tyMenu>List>Keypoints>coodinatesonly（3）直边墙的输入第二段圆弧的终点即是直边墙的顶点，查出该点坐标为（-3.520017，-3.077515），并由此计算出直边墙底端点的坐标为（-3.520017，-7.507515）GUI：MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>InActiveCS弹出交互式对话框，并输入直边墙底端坐标。GUI：MainMenu>Preprocessor>Create>Line>StraightLine。弹出如图所示拾取框，先拾取4点，再拾取5点。（4）映射生成完整结构

5、经过以上三步建模后，生成了半个结构，由于结构正对称，可通过映射生成完整结构。GUI：MainMenu>Preprocessor>Reflect>Lines弹出拾取框，按拾取框拾取所有线条弹出对话框按键，映射出整个结构生成圆弧、直线及映射过程中，点的编号又重复的现象，此时，应对点的编号进行合并和压缩。GUI：MainMenu>Preprocessor>NumberingCtrls>MergeItems(CompressNumbers)分别弹出以下对话框，在第一栏中选keypoints后确认即完成。5、结构网格划分将实体拱形结构划分为梁单元的

6、组合体。（1）分配单元的属性分配单元的属性相当于把单元指向模型的某些部分，其中单元属性包括：单元类型号、材料号、实常数号、坐标号等。有两种方法把单元属性分配到模型上。直接分配属性到模型图元上；定义默认属性集，通过分网把默认属性分配到图元上。GUI：Mainmenu>Preprocessor>Define，单元属性定义的典型对话框如图：（2）网格划分按0.4m长度划分单元。GUI：Menumenu>Preprocessor>Meshtool，在右图中按，并选取所有的线条后，即完成了网格划分。按下述操作显示单元划分结果：GUI：UtilityMenu>Pl

7、otCtrls>Numbering>coodinatesonly6、生成径向弹簧单元将围岩离散为弹簧单元，沿径向作用在结构的外侧。（1）局部坐标系的定义在结构顶部设置径向弹簧时，需要定义局部柱坐标系，在当前活动坐标系中定义局部坐标系的命令为：CLOCAL,KCN,KCS,XL,YL,ZL,THXY,THYZ,THZX其中：KCN－为局部坐标号，大于10；KCS—为坐标形式，0为直角坐标系，1为柱坐标系（Z轴为旋转轴），2为球坐标系，3为柱坐标系（Y轴为旋转)；XL,YL,ZL—定义局部坐标系原点在当前活动坐标系中的坐标；THXY,THYZ,THZX—为相对转动角；

8、定义后应激