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1、应用通用有限元软件计算内力影响线方法探究摘要：结构分析中可以采用通用有限元分析程序计算结构内力，本文以功和位移的互等定为基本理论依据，以ANSYS通用有限元分析程序为例，计算桥梁结构的内力影响线。求某截面的影响线时，只需对该点所在单元加一组荷载，用有限元软件很快可以得到位移图，弯矩影响线与位移图完全一致，而剪力影响线也只需稍稍修改即可得.这种方法较适合于求复杂超静定结构的弯矩影响线。关键词：内力影响线通用有限元软件桥梁结构1、引言当结构上作用有与杆件主轴正交的、沿结构跨度移动的单位集中荷载（P=l）时
2、，用以表示确定的截面或位置上某一特定的受力效果（内力、位移或支座反力）的变化规律的函数图形（曲线），称为该结构在荷载作用下某一截面特定受力效果的影响线，简称影响线。计算影响线的经典理论方法有静力法、机动法、力法等。但当所需计算的结构较复杂,包含成百甚至上千个单元时，运用理论方法计算影响线的工作量很大，一般很难实现。而通过通用有限元软件，例如ANSYS,进行有限元建模计算，将大大节约计算工作量，对计算比较复杂的结构十分有利，具有很大的实际工程意义2、运用有限元软件求解影响线的一般步骤运用有限元软件求解影
3、响线有如下的一一般步骤(1)根据所需计算的实例建立有限元模型，注意材料和单元类型以及实常数的选用。(2)根据实际情况对有限元模型进行加载并求解。(3)进入后处理，找出对应节点的各挠度得到所求影响线。3、分析实例为了简单起见，本文以跨度为50+90+50m的连续刚构桥为例，主要目的为叙述运用有限元软件计算影响线的基本方法，该桥桥墩高40m。主梁和桥墩横截面都为2.5mX2.5m的实心矩形。运用ANSYS进行模型的建立和计算。运用位移互等定理，可以在跨中加载一个所需外力，则得到的其他各个位置的位移值等于在
4、这些位置加载集中力时跨中的位移值。于是，将跨中加载时其他位置的位移连起来便等到跨中截面的位移影响线。内力影响线的求法相似。模型采用beam44单元进行模拟。对左边桥墩与基础处连接，约束其y,z方向平动；右边桥墩与基础处的连接，约束其x,y,z方向的平动和转动。建立的有限元模型如下：求解过程的APDL代码如下：1:位移影响线Finish$/clear$/prep7$et,1,beam44$mp,ex,1,2.1ell$mp,prxy,1,0.3$sectype,1,beam,rectsecdata,2.
5、5,2.5$k,l$k,2,50$k,3,140$k,4,190$k,5,50,-40$k,6,140,-40$k,7,-1000,1000k,8,94.9$k,9,95$k,10,95.1$1,1,2$1,2,8$1,8,9$1,9,10$l,10,3$1,3,4$1,2,5$1,3,6$dk,5,all$dk,6,alldk,1,uy$dk,1,uz$dk,4,uy$dk,4,uz$allsel$latt,1，，1，，7,,l$allsel$lesize,all,l$lmesh,all$allse
6、l/solu$f,192,fy,-l$solve$/postl$plnsol,u,y,12：弯矩影响线Finish$/clear$/prep7$et,1,beam44$et,2,beam44$keyopt,2,8,10!!!!!!!单元Y轴约束释放mp,ex,1,2.1ell$mp,prxy,1,0.3$sectype,1,beam,rect$secdata,2.5,2.5k,l$k,2,50$k,3,140$k,4,190$k,5,50,-40$k,6,140,-40$k,7,-1000,1000$
7、k,8,94.9$k,9,95k,10,95.1$1,1,2$1,2,8$1,8,9$1,9,10$l,10,3$1,3,4$1,2,5$1,3,6dk,5,all$dk,6,all$dk,1,uy$dk,1,uz$dk,4,uy$dk,4,uz$lsel,u,,,3$latt，1，，1，，7,,l$lsel,invelatt,1，，2,,7,,l$allsel$lesize,all,l$lmesh,all$allsel$/solu$d,102,rotz,l$d,194,rotz,-1Solve$/p
8、ostl$pInsol,u,y,13：剪力影响线Finish$/clear$/prep7$et,1,beam44$et,2,beam44$keyopt,2,8,1000!!!!!!单元Z方向约束释放mp,ex,1,2.1ell$mp,prxy,1,0.3$sectype,1,beam,rect$secdata,2.5,2.5k,l$k,2,50$k,3,140$k,4,190$k,5,50,-40$k,6,140,-40$k,7,-1000,1000$k
