ANSYS框架问题计算实例清楚明了

实用文案PAGE标准文档框架问题及梁板复合计算首先要选择分析所用的单元类型。在本次分析中，我们将用到在土木工程中最常用的两种单元：三维梁单元Beam188和三维壳单元Shell63。一般结构中梁柱可以用梁单元模拟，而剪力墙和楼板则可以用壳单元模拟。ANSYS提供了多种梁单元，其中Beam188单元的好处是可以很方便的定义各种土木工程常用构件截面形式，并可以很方便的在GUI截面中显示出来，因此比较受欢迎。

首先在ANSYS提供的上百个单元中按类别选择梁单元Beam188以及壳单元Shell63定义完单元类型后，下面就要定义单元的一些几何属性。我们首先来定义壳单元。进入ANSYS主菜单的第二项，RealConstants，选择Add/Edit/Delete,进入实参数定义窗口，选择Add按钮添加实参数，并指定该实参数和Shell63单元相关。

切在实参数窗口森中输入壳单元诉的厚度，在本赶算例中，壳单伙元用作楼板，沫厚度写为气150m瞧m茂。需要说明的改是，在有限元嚷软件中，一般曾都不限制参数陶的单位制，使如用者需要根据至具体问题选择飞统一的单位制迁。比如对于本新问题采用的就苍是谷N-m砍m胸单位制。

疫选择材料窗口墨中黎Materi挤al观动菜单，选挠择错NewMa沉teria献l雄，材料编号俩为烫2怜，输入混凝土版的弹性模量和汤泊松比，分别龄为洗30×10装3概N/mm血2扫和寨0.豆2受。

租下面进报入盏ANSY埋S该的主菜单的第江四个选项，输劈入截面信息。钉我们要定义的俩梁单元截面为递工字型截面。圆首先定义柱子懒，设定截面编系号漫(ID曾)宰为摊1萝，截面类型选跨择为工形，按语图中提示参数拔依次输入翼緣穿宽度，腹板高其度，翼緣厚度遭和腹板厚度。膊需要注意的是稍，稼ANSY迈S侧这里还要求输状入梁单元轴线鼓在截面上的位牙置。对于柱子暴，我们设定轴翻线在梁截面中签心，即选细择絮Offset喘to提掀“艳Centro埋i牧d将”

砌完成截面信息土定义后就可以醉开始建模操作共。首先我们通茫过堤ANSY歌S菠主菜朗单倚Prepro病cessor音->Mode敲ling->头Create肯->Keyp明oin兔t揉选择建立关键创点。需要说明寺的是棋，红ANSY降S餐建模几何拓扑做关系严格遵守撤点晌(Keypo灯int趣)旧－毯线乡(Line告)馋－污面哭(Area友)帆－贱体书(Volum淡n伙)厅这样的规律，估所以我们先从嫁点开始建立模喊型。别选择点的输入陵方式为当前坐绩标圈系解(InAc航tiveC采S脾)湖，第一个关键竭点的编号目为扇1般，坐斧标爹0雨，征0蔬，露0剧。

睁下面我们要生赴成余X蚂方向的柱网。额在馆ANSY月S府主菜单中选择坊复制寺（司Prepro断cessor刷->Mode丰ling->夏Cop竿y渣）。复制的对含象帐为怪Keypoi论nt采s痕，从弹出菜单意中选择刚才建号立的关键点。

牢这时屏幕显示脆如下，由于关唤键间点翠5圈（现即恳500000叙0m角m田位置的点）距泡离太远，我们蔽看不清其他关拜键点，所以我众们选赏择召Pan-Zo侦om-Rot貌at污e盏按钮，余用葬Pan-Zo命om-Rot惯at应e垂提供剪的跟BoxZo宏o驳m窗功能放大原点惠附近的区域。

震下一步将把柱匆网关键据点搞1-明4吉向上运（流Z摆轴方向）复茎制咐3000m陵m剪，生成柱子顶扭部。同样选择祸复制关键点，踩这时也可以膨用骡Bo都x沾工具来选择关理键点。杰输入复制的距涨离，陕为巡Z厨方牛向婚3000m迫m辈。竟复制完成后点危击役Pan-Zo宗om-Rot慌at灰e组窗口中具的辜Is微o镜按钮，就可以吗看到三维空间敬中这些关键点背的布置。

障建立完关键点傲后下一步就要匹建立线。选微择丧Creat洒e榨菜单中姓的校Line夏s它选项，输入线己的形式为直线酒。点选相应关慢键点，生成直斜线。

恶将刚才生成的约柱网关键点相炕连，得捞到抬4惕根柱子轴线如军图魂复制这些轴线偷，选僚择趋Copy->线Line趁s罪，选择刚才生灯成的柱子倒进槐入长CopyL窑ine打s拐窗口，输入复安制夸成处3冈份，间凉距倘4000m据m排。露得到柱子布置准如图。浩同样方法，选骗择打ANSY患S害主菜鲁单难Prepro听cessor搁->Mode祸ling->尘Creat浇e->Li揭nes->戚Lines-叹>Stra叹ightL趟ines送恼将柱顶相连生惕成梁趋同样，梁单元助也需要定位关匪键点，将位于偷原点处的关键向点浙1追复制川到绕Z计轴锋300000辜0m周m肚处。旧最后生成楼板首，进腥入偿ANSY婶S咏顶部菜猫单擦Plot->博Line喊s若，选丛择时ANSY羞S谱菜单帜中奔Create廉->Area讯s->Arb骗itrary糠->ByL毙ine替s握，即通过线来郑生成楼板（相苍应的几何形体描为面）。

丝选择相应的直异线，建立面伯建立完楼板后贩，几何建模工倘作完成，下面菠需要给刚才建厚立的几何体赋傻予物理属性。这首先设定梁柱肃单元。进诸入钉Meshin张g熔菜单，选估择柴MeshA爆ttribu哈tio炮n汤，选定所有表刷示柱子的直线知。

愤设定其材料属料性烛为柿1滑（钢材），因乒为刚才没有设竖定和梁单元相添关的实参数，馆所以可以任意掌选择，单元类迹型医为稠Beam18堆8临。截面类型抽为牛1伸。这里尤其需遗要注意的是，蝇要输入截面方渡向控制关键点盈。

劈我们知道，空扶间梁单元除了兆轴线方向以外鹊，还需要一个链矢量来定义其拨截面弯曲的主探轴方向姑。虑ANSY歼S猎中察对判Beam1姐8城8停采用透了符“延截面方向控制蓬点努”诚的方法来定义恢截面主轴方向萝，即：除了输睛入单元的两个商端点以外，还击需要输入一个文附加的节点或换者关键点。这亚个附加节点或预者关键点和梁指单元的起始节岔点构成一个矢胁量，这个矢量皇就是梁单元的浊法线方向。因绝此，在前面建熄模工作中，我甜们璃在阳X乱方向很远的地鄙方建立一个关甲键点，目的就纯是让柱子的主抽轴方向弯和竿X享轴方向一致。雨在伶plo疯t餐菜单中选择绘之制关键点。得泰到关键点分布堤如图

述选择刚才建立蔬的药在穿X倘方向很远的关革键点，作为柱敬子的方向控制线点。笛再取到宁Plo石t仔菜单中选择绘裤制者Line嚷s惧，洁同样选择代表毒梁的直线拨设定梁的属性施，与柱子一样亡，只是截面属膏性编号旋为钓2因。民基于同样原因牲，选剑择籍Z处方向很远的那栏个关键点作为印梁的方向控制淹点，即梁的主虫轴方向评是恰Z挪轴方向。

菠最后，给所有篮的面设定属性加，其材料属性糟为洋2即（混凝土），更实参数请为慈1丝，单元类型坡为洲Shell锐6恭3斩。由于截面属蚁性和壳单元无师关，所以可以救任意输入。告完成几何体的罢属性赋值后就斤可以进行网格波划分。选巾择走Meshto句o帮l隙工具。麦首先要设定有隙限元网格划分队的密度。一般跳可以通孩过违Line尽s虹的分段数来控扫制。选伏择飞Meshto剥o服l断窗口峰的割Lines-晓>Se轧t警按钮。然后选采择所有代表柱劫子的线。

附给线设定网格功密度的方法有匠两种，一种是响设定分段数，之一种是设定每忆段的长度。对害于柱子，我们妙设定其分段数执为妻5让。得到下图晶而对于代表梁梢单元的直线，底我们设定其分示段方式为分段舒得到单元的最扬大长度撕为驳2000m娃m默。

括得到最后的分晃段情况如图。

内下面开始划分刑网格，首先对分线进行网格划隆分，选鞠择洲mes枯h与的对象粱为镇Line盘s派，选择所有的墨线，

察划分得到有限揪元分析所用的睛单元血但是这些单元塞看不出其形状盆和方向治。网ANSY朗S税提供了很好的馆前处理人机界央面。通过选择呜菜会单埋PlotC关trl->S梨tyle->恩Sizea针ndSha何p唇e棉菜单选项拖设浇定捧Displa贵yofe奴lement句漂为援ON

告ANSY静S军就会绘出相应食单元的空间形抓状和位置。圾将梁柱结点附匀近单元放大欲再次彩在嗽Meshto酒ol紫s岂中选择网格划叔分对象园为窗Are轰a浑，选中所有的头面进行网格划秧分，圆得到楼板单元拖如图露前面提到，对锋于梁单元，我瞎们定义其截面架的时候设定截研面妙的厨Offse肃t裳为幻(0,500件)路即为其顶面，仓这和实际结构匀中梁顶面位于职楼板以下的情描况是一致的。尊如果将截面卖的邀Offse打t糊和柱子一样设饲定术为逝“椅Centro虹i掘d寸”蠢，就会发现，晚梁和楼板的相有对位置发生了积变化，如图所衰示。

婶下面开始输入怠荷载和支座条肝件，首先输入见支座。选父择仪ANSY纱S筝菜单中叫的贪Define摄Load-揪>Apply搁->Stru谎ctural爱->Disp算laceme寺nt->On凤Keypo垦int联s恭选项，选择所睬有的柱脚关键积点。

己设定这些关键爸点的位移全部折被约束耽住逼(节AllDO茫F)

倍得到荷载表示花如图

冒添加完荷载和绸支座条件后就