ANSYS预应力梁桥分析

ANSYS

ANSYS在进行结构分析时,模态分析往往不考虑模型所受外荷载情况。即便是在施加预应力的情况下,ANSYS通常也不会考虑预应力的效应,这与实际情况不相符,因此需要在分析中开启预应力效应才能获得比较符合的效果。

本文分析下图所示的一个带有预应力的梁桥,桥梁尺寸如下图所示:

主视图侧视图

桥梁模型根据尺寸,采用ANSYS命令流建立,如下图所示:

有限元模型

有限元模型

注意此桥梁为变截面桥梁,桥梁箱型截面的上部和下部配置有预应力筋:

预应力筋

预应力筋

关于预应力的施加,可以采用降温法进行施加,考虑到分析的方便,直接采用LINK8单元的实常数进行施加,实常数定义如下:

表示施加-0.005的初应变,这样可以不使用降温法施加。

进行模态分析之前,先进行静力分析。在静力分析时,施加重力加速度并打开预应力效应开关。分析完成后,进入模态分析,在模态分析开始同样需要打开预应力效应开关,设置模态提取数量为10,分析完成后得到前10阶模态,第一阶模态变形图如下所示:

第一阶模态

第一阶模态

前10阶模态频率如下图所示:

打开预应力效应前10阶模态

打开预应力效应前10阶模态

如果关闭预应力效应,结构的前10阶模态如下图所示:

不考虑预应力效应前10阶模态

不考虑预应力效应前10阶模态

对比一下发现,还是有一些差别的,但对于此模型,差距不是很明显,主要是预应力的效应在整体结构中所占的比重不是很大。

APDL代码以如下所示:

模型为测试模型,APDL代码不公开,如有需要请留言。

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