悬链桥的分析.doc

FINSIH/CLE/FILNAM,CABLE_BRIDGE,1/TITLE,INITIAL POSITION OF CABLE_BRIDGE*CREATE,MODEL,MAC !创建宏文件MODEL!提示：为了后文中分析方便，创建了宏文件。!几何参数设定BW=10.8 !桥面宽度TH=-1.88 !加劲桁架高度X1=50 !左侧桥塔X向坐标X2=174 !右侧桥塔X向坐标Y1=18 !桥塔塔顶Y向坐标Y2=-18.8 !桥塔塔基Y向坐标D1=0.079 !主缆截面直径D2=0.039 !吊索截面直径B1=0.16 !纵向分配梁，纵向斜腹杆，横向内侧竖杆，横向内、外侧斜腹杆截面宽度B2=0.3 !纵向上、下弦杆截面宽度B3=0.2 !纵向竖杆，横向外侧竖杆截面宽度B4=0.18 !横向上、下弦杆截面宽度B5=0.12 !抗风桁架截面宽度B6=2.0 !塔柱截面宽度B7=4.0 !柱间连接件截面宽度B8=0.14 !桥面板截面厚度H1=0.28 !纵向分配梁截面厚度H2=0.2 !纵向上、下弦杆，横向下弦杆截面厚度H3=0.14 !纵向斜腹杆，横向外侧竖杆、内侧竖杆、外侧斜腹杆、内侧斜腹杆截面厚度H4=0.18 !纵向竖杆截面厚度H5=0.24 !横向上弦杆截面厚度H6=0.12 !抗风桁架截面厚度H7=4.0 !塔柱截面厚度H8=2.0 !柱间连接件截面厚度!材料参数设定INSTR=0.0043 !缆索初应变!定义单元类型/PREP7ET,1,LINK10 !主缆、吊索单元KEYOPT,1,3,0 !只受拉不受压ET,2,BEAM4 !加劲桁架、纵向分配梁、抗风桁架、桥塔单元ET,3,SHELL63 !桥面板单元!定义材料属性MP,EX,1,21E10 !钢丝绳材料常数（悬索、吊索）MP,NUXY,1,0.167MP,DENS,1,7850 MP,EX,2,3.0E10 !C30砼材料常数（加劲桁架、纵梁）MP,NUXY,2,0.3MP,DENS,2,2500MP,EX,3,2.8E10 !C20砼材料常数（桥塔、桥面板）MP,NUXY,3,0.3MP,DENS,3,2500!定义实常数R,1,D1*2*3.1415926/4,INSTR !主缆R,2,D2*2*3.1415926/4 !吊索R,3,B1*H1,B1,H1 !纵向分配梁!纵向加劲桁架R,4,B2*H2,B2*H2*3/12,B2*3*H2/12,B2,H2 !上、下弦杆R,5,B1*H3,B1*H3*3/12,B1*3*H3/12,B1,H3 !纵向斜腹杆、内侧竖杆、外侧斜腹杆、内侧斜腹杆R,6,B3*H4,B3*H4*3/12,B3*3*H4/12,B3,H4 !纵向竖杆!横向加劲桁架实常数R,7,B4*H5,B4*H5*3/12,B4*3*H5/12,B4,H5 !上弦杆R,8,B4*H2,B4*H2*3/12,B4*3*H2/12,B4,H2 !下弦杆R,9,B3*H3,B3*H3*3/12,B3*3*H3/12,B3,H3 !外侧竖杆R,10,B5*H6,B5*H6*3/12,B5*3*H6/12,B5,H6 !抗风桁架实常数 R,11,B6*H7,B6*H7*3/12,B6*3*H7/12,B6,H7 !桥塔塔柱实常数R,12,B7*H8,B7*H8*3/12,B7*3*H8/12,B7,H8 !桥塔柱间连接件实常数R,13,B8 !桥面板人行道板及车行道板实常数!建模!建立模型时，采用自下而上的方法建立除桥塔外的模型部分，然后通过对线划分单元建立桥塔模型。!建立单侧主缆单元模型*DO,I,1,12,1N,I,4*(I-1),(4*(I-1)+12)*2/256+2 !创建节点*ENDDON,13,50,18*DO,I,1,29,1N,I+13,4*I+52,(4*I-60)*2/256+2 !创建节点*ENDDON,43,174,18*DO,I,1,12,1N,I+43,4*I+176,(4*I-60)*2/256+2 !创建节点*ENDDOTYPE,1 !指定单元类型MAT,1 !指定材料类型REAL,1 !指定实常数*DO,I,1,54,1E,I,I+1 !连接节点生成单元*ENDDO!建立单侧吊索单元模型*DO,I,1,11,1N,I+55,4*I !创建节点*ENDDO*DO,I,1,29,1N,I+66,4*I+52 !创建节点*ENDDO*DO,I,1,11,1N,I+95,4*I+176 !创建节点*ENDDO !压缩节点编号TYPE,1 !指定单元类型MAT,1 !指定材料类型REAL,2 !指定实常数*DO,I,2,12,1E,I,I+54 !连接节点生成单元*ENDDO*DO,I,14,42,1E,I,I+53 !连接节点生成单元*ENDDO*DO,I,44,54,1E,I,I+52 !连接节点生成单元*ENDDO!建立单侧塔柱模型K,1,X1,Y1 !创建关键点K,2,X1,Y2 !创建关键点K,3,X2,Y1 !创建关键点K,4,X2,Y2 !创建关键点K,5,X1,TH !创建关键点K,6,X2,TH !创建关键点K,7,X1,0 !创建关键点K,8,X2,0 !创建关键点L,1,7 !连接关键点生成线L,3,8 !连接关键点生成线L,7,2 !连接关键点生成线L,8,4 !连接关键点生成线!将已建好的单侧模型，对称复制到另一侧LSEL,ALL,ALL !选择所有线LGEN,2,ALL,BW !将所有线复制到Z=BW平面ESEL,ALL,ALL !选择所有单元EGEN,2,200,ALL,BW !将所有单元复制到Z=BW平面KGEN,2,5,6,BW,10 !将关键点5，6复制到Z=BW平面L,5,15 !建立支撑横梁L,6,16 !建立支撑横梁L,1,9 !建立塔顶纵向梁L,3,11 !建立塔顶纵向梁NUMCMP,ALL !压缩对象编号!*加劲桁架模型*!建立横向上弦杆单元模型N,213,8,TH,BW !创建节点N,214,8,TH !创建节点N,215,8,1.89 !创建节点NGEN,7,1,215,1.17 !将所选节点沿x方向复制N,222,8,TH,1.89 !创建节点NGEN,4,1,222,2.34 !将所选节点沿x方向复制TYPE,2 !指定单元类型MAT,2 !指定材料类型REAL,7 !指定实常数E,57,215 !连接节点生成单元E,163,221 !连接节点生成单元*DO,I,215,220,1E,I,I+1 !连接节点生成单元*ENDDO!建立横向下弦杆单元模型TYPE,2 !指定单元类型MAT,2 !指定材料类型REAL,8 !指定实常数E,214,222 !连接节点生成单元E,213,225 !连接节点生成单元*DO,I,222,224,1E,I,I+1 !连接节点生成单元*ENDDO!建立横向外侧斜腹杆单元模型TYPE,2 !指定单元类型MAT,2 !指定材料类型REAL,5 !指定实常数E,163,225 !连接节点生成单元E,225,220E,220,224E,224,218E,218,223E,223,216E,216,222E,222,57!建立横向外侧竖杆单元模型TYPE,2 !指定单元类型MAT,2 !指定材料类型REAL,9 !指定实常数*DO,I,1,4,1E,213+2*I,221+I !连接节点生成单元*ENDDO!建立纵向竖杆单元模型TYPE,2 !指定单元类型MAT,2 !指定材料类型REAL,6 !指定实常数E,163,213 !连接节点生成单元E,57,214ESEL,S,ELEM,211,237,1 !选择单元EGEN,2,200,ALL,-4 !将已单元沿X方向复制ALLS !全选NUMMRG,ALL !合并所有重合对象NUMCMP,ALL !压缩对象编号!建立纵向上、下弦杆单元模型TYPE,2 !指定单元类型MAT,2 !指定材料类型REAL,4 !指定实常数NGEN,2,77,162,2 !复制节点NGEN,2,1,239,TH !复制节点E,162,239 !连接节点生成单元E,239,163E,226,240E,240,213!建立纵向斜腹杆单元模型TYPE,2 !指定单元类型MAT,2 !指定材料类型REAL,5 !指定实常数E,226,239 !连接节点生成单元E,239,213 !连接节点生成单元ESEL,S,ELEM,265,270,1 !选择单元EGEN,2,100,ALL,-BW !将已单元沿X方向复制!建立横向内侧竖杆，内侧斜腹杆单元模型TYPE,2 !指定单元类型MAT,2 !指定材料类型REAL,5 !指定实常数*DO,I,1,7,1E,227+I,214+I !连接节点生成单元*ENDDONUMCMP,ALL !压缩编号E,56,163 !连接节点生成单元E,162,57NUMCMP,ALL !压缩对象编号!*!建立桥面单元模型TYPE,3 !指定单元类型MAT,3 !指定材料类型REAL,13 !指定实常数E,162,163,221,234E,234,221,220,233*DO,I,1,5,1E,234-I,221-I,220-I,233-I*ENDDOE,228,215,57,56!将桁架和桥面单元模型沿桥纵向复制ESEL,S,ELEM,211,293,1EGEN,54,1000,ALL,4ALLSNUMMRG,ALL !合并所有对象NUMCMP,ALL !压缩对象编号NSEL,ALL !选择所有节点NSEL,U,LOC,Y,Y1 !选择以y1平面上的节点CM,QIAO,NODE !将所选节点归为QIAO一组!划分桥塔塔柱单元模型LSEL,S,LINE,1,8,1 !选择线LESIZE,ALL,1.88 !指定已选线上的单元份数MSHKEY,1 !采用映射网格划分方式MSHAPE,0,3D !采用四边形、3D单元TYPE,2 !指定单元类型MAT,3 !指定材料类型REAL,11 !指定实常数LMESH,ALL !对已选线进行网格划分ALLS!划分塔柱间连接件单元模型LSEL,S,LINE,9,12,1 !选择线LESIZE,ALL,10 !指定已选线上的单元份数REAL,12 !指定实常数LMESH,ALL !对已选线进行网格划分ALLS !全选CMSEL,U,QIAO !筛除属于QIAO组的节点NUMMRG,NODE !合并重合节点NUMCMP,ALL !压缩编号!将桥塔塔柱单元与桥面单元重合的节点的自由度耦合ALLS !全选CP,1,UY,431,1213 !耦合两节点y方向自由度CP,2,UZ,431,1213 !耦合两节点z方向自由度CP,3,ROTX,431,1213 !耦合两节点x方向的转动自由度CP,4,UY,433,1173CP,5,UZ,433,1173CP,6,ROTX,433,1173CP,7,UY,962,1223CP,8,UZ,962,1223CP,9,ROTX,962,1223CP,10,UY,964,1183CP,11,UZ,964,1183CP,12,ROTX,964,1183CP,13,UY,430,1192CP,14,UZ,430,1192CP,15,ROTX,430,1192CP,16,UY,432,1152CP,17,UZ,432,1152CP,18,ROTX,432,1152CP,19,UY,961,1202CP,20,UZ,961,1202CP,21,ROTX,961,1202CP,22,UY,963,1162CP,23,UZ,963,1162CP,24,ROTX,963,1162!施加边界条件!约束主缆NSEL,S,LOC,X,0 !选择节点D,ALL,ALL !约束主缆端部的所有自由度NSEL,S,LOC,X,224 !选择节点D,ALL,ALL !约束主缆端部的所有自由度!约束桥塔塔基NSEL,S,LOC,Y,Y2 !选择节点D,ALL,ALL !约束桥塔塔基节点的所有自由度!约束加劲桁架两端NSEL,S,LOC,X,220 !选择节点NSEL,U,LOC,Y,3D,ALL,ALL !约束加劲桁架端部的所有自由度NSEL,S,LOC,X,4 !选择节点NSEL,U,LOC,Y,3D,ALL,ALL !约束加劲桁架端部的所有自由度*END !结束宏文件MODEL !运行宏生成模型!加载与求解!设置加载与求解选项，选择求解器与方法，设置重力加速度。求解之后保存求解结果。FINI/SOLUANTYPE,0 !首先进行静力分析，得到预应力ACEL,9.8 !考虑重力影响TIME,1 !设置求解时间NSUB,10,20,5 !设置载荷子步为10O