作为一款商业通用有限元分析软件,ANSYS为用户提供了种类丰富的单元库。但我们用于桥梁结构分析建模时,常用的只有其中一部分单元,而且根据其使用功能相对固定,下面做一些介绍:
杆单元
杆单元的特点:只承受轴向拉力、压力,不承受弯矩和剪力,节点只有平动自由度。
适用于模拟的结构包括:桁架、拉索、吊杆、系杆、弹簧、钢筋(普通与预应力钢筋)
最常用的是Link10三维单向受力杆单元
Link1-2D杆单元描述(点击查看文档)
可用于模拟桁架、钢筋
Link8-3D杆单元描述(点击查看文档)
可用于模拟桁架、普通钢筋和预应力钢筋等
Link10-3D杆单元描述(点击查看文档)
可用于模拟桁架、普通钢筋与预应力钢筋、斜拉索、悬索桥及吊杆、揽风索、拱桥的系杆等
Link11-3D杆单元描述(点击查看文档)
无面积参数。
Link180-3D大应变杆单元描述(点击查看文档)
可用于模拟桁架、钢筋、斜拉索、吊杆、揽风索、系杆等
梁单元
梁单元是可以承受弯矩的杆系单元,其单元面积和长度不能为零,2D梁单元必须位于XY平面内。
当梁的高度相对于跨度较大时,需引入剪切变形系数(支持单元:Beam3/4/23/44/54),或用Timoshenko单元(Beam188/189)进行模拟
需要进行自由度释放时候,Beam44单元支持通过Keyopt设置自由度释放,Beam188/189支持用Endrelease命令设置自由度释放
梁截面设置,支持梁截面特性的单元包括Beam44、Beam188/189,后两者还可以考虑截面翘曲刚度
综上,桥梁工程中使用最多的是Beam4和Beam189单元
Beam4单元描述(点击查看文档)
Beam189单元描述(点击查看文档)
实体单元
桥梁工程中,整桥采用实体单元的情况较少。多为关键构件的局部分析,常用单元为Solid45、Solid65单元,其中后者又称为“钢筋混凝土单元”,即可以通过单元参数设置, 实现普通钢筋在混凝土内部的弥散。
有一些特殊情况,比如实体几何形状过于复杂,或为了模拟预应力钢筋而对实体进行大量切割操作,导致实体形状复杂,可用高阶单元Solid92代替Solid45,效果较好。
Solid45单元描述(点击查看文档)
Solid65单元描述(点击查看文档)
暂无评论