简支箱梁ansys分析例题.pdf

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1、简支箱梁约束扭转算例一、工程背景已知某预应力混凝土简支箱梁，计算跨径为40m，沿梁长等截面。截面尺寸4如图1所示。采用C40混凝土，剪切模量G=1.445×10MPa，弹性模量E=3.404×10MPa。荷载为跨中作用一偏心荷载P=451.0kN，偏心距e=2.35m(计算约束扭转时，可以简化为集中力矩Mk=1060.0kN)。具体分两个工况进行：（1）跨中截面腹板位置作用一对对称集中竖向荷载，荷载大小为P/2=225.5kN；（2）跨中截面腹板位置作用一对反对称集中竖向荷载，荷载大小为P/2=225.5kN。分别计算跨中截面、1/4跨位置截面上的正应力与剪应力分布，并绘制相应

2、的正应力和剪应力分布曲线。图1箱梁截面尺寸(尺寸单位：cm)二、Ansys计算分析采用壳单元计算，荷载采用一对称荷载和反对称荷载加载。1、Ansys命令流命令流见附录。2、计算结果图a.工况一(a)1/2跨正应力云图和应力曲线图(b)1/2跨剪应力云图和应力曲线图b.工况二(a)1/4跨正应力云图和应力曲线图(b)1/4跨剪应力云图和应力曲线图注：由于路径选择时重复了一段，因此右翼缘由应力重叠现象附录命令流!定义箱梁厚度（单位：米）t1=0.22finisht2=0.30/cleart3=0.34/PREP7ANTYPE,STATICET,1,SHELL63!定义单元!合并实体

3、单元NUMCMP,ALLR,1,t1!压缩定义编号R,2,t2R,3,t3/PNUM,LINE,1!定义实常数跟所选单元有关本单元采/PNUM,AREA,1用壳单元只需要厚度!显示面和线的编号MP,EX,1,3.4E10LSEL,S,LENGTH,,40!弹性模量1为材料参考号!选择长度为40的线段MP,PRXY,1,0.3LESIZE,ALL,,,100!泊松比!将所有的线每根分成100份即上述长度为40的线段K,1,-4.75,0.955LSEL,S,LENGTH,,2.4,4.7K,2,-2.35,0.955!选择长度在2.4-4.7长度单位内的线段K,3,-2.35,-

4、1.165LESIZE,ALL,,,5K,4,2.35,-1.165ALLSEL,ALLK,5,2.35,0.955AMESH,ALLK,6,4.75,0.955!划分网格K,7,2.35,0.955,40FINISH!创建关键点!施加边界条件L,1,2$L,2,3$L,3,4/SOLU!工况1对称集中竖向荷载L,4,5$L,5,6$L,5,2$L,5,7DL,3,,UX$DL,3,,UY$DL,3,,UZ!连接各点DL,16,,UY!对线进行约束ADRAG,1,6,5,,,,7!F,662,FY,-225500ADRAG,2,3,4,,,,7!F,57,FY,-225500!

5、创建面根据直线编号2,3路径线7!加上集中荷载节点力ASEL,S,LOC,Y,0.955$AATT,1,1,1F,662,FY,-225500!选择面S选择新面作为子集loc按坐标值!工况2反对称集中竖向荷载选择F,57,FY,225500ASEL,S,LOC,X,-2.35$AATT,1,2,1SOLVE!Y中心坐标y值为0.955的面FINISHASEL,S,LOC,X,2.35$AATT,1,2,1!设置面的单元属性相应定义点线体的命/POST1令不同PATH,STRESS1,7ASEL,S,LOC,Y,-1.165$AATT,1,3,1!由于这个箱梁的特点，使得选路径时

6、重复!材料号，实常数，单元类型了一段，在应力图中有反映PPATH,1,,-4.75,0.955,20$PPATH,2,,-2.35,0.9ALLSEL,ALL55,20!选择所有图素PPATH,3,,-2.35,-1.165,20$PPATH,4,,2.35,-1.1NUMMRG,ALL65,20PPATH,5,,2.35,0.955,20$PPATH,6,,4.75,0.955PPATH,1,,-4.75,0.955,10$PPATH,2,,-2.35,0.9,2055,10PPATH,7,,-2.35,0.955,20PPATH,3,,-2.35,-1.165,10$PPA

7、TH,4,,2.35,-1.1!七个路径点65,10PPATH,5,,2.35,0.955,10$PPATH,6,,4.75,0.955PDEF,STRESS1,S,Z,10PLPAGM,STRESS1,5.0PPATH,7,,-2.35,0.955,10!跨中截面正应力云图PLPATH,STRESS1PDEF,STRESS2,S,Z!跨中截面正应力曲线PLPAGM,STRESS2,5.0!1/4跨截面正应力云图PDEF,STRESS1,S,XYPLPATH,STRESS2PLPAGM,ST