鋼管拱橋ansys的案例
基于ANSYS的鋼管混凝土拱橋 ￥3
基于ANSYS的鋼管混凝土拱橋
單元及材料屬性：
定義所有材料特性
et,1,beam44 !!鋼管特性
mp,ex,1,2.1e11
mp,dens,1,7800
mp,prxy,1,0.3
n,90000,0,0,30 !!參考點
et,2,beam44 !!鋼管內50＃混凝土特性
mp,ex,2,3.5e10
mp,dens,2,2600
mp,prxy,2,0.1667
et,3,beam44 !!縱梁30＃混凝土鋼管特性
mp,ex,3,3.0e10
mp,dens,3,2600
mp,prxy,3,0.1667
et,4,beam44 !!橫梁30＃混凝土鋼管特性
mp,ex,4,3.0e10
mp,dens,4,2600
mp,prxy,4,0.1667
et,5,beam44 !!風撐特性
mp,ex,5,2.1e11
mp,dens,5,7800
mp,prxy,5,0.3
et,6,link10 !!吊桿特性（鋼絞線）
mp,ex,6,1.9e11
mp,dens,6,7800
mp,prxy,6,0.3
keyopt,6,3,0 !只拉吊桿
et,7,beam44 !!蓋梁30＃混凝土特性
mp,ex,7,3.0e10
mp,dens,7,2600
mp,prxy,7,0.1667
et,8,beam44 !!
展開 超大跨鋼管混凝土拱橋 ANSYS APDL 精細化建模案例介紹 ￥39.9
案例概述
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的超大跨鋼管混凝土拱橋有限元建模與分析過程。橋梁主跨超過 400 米，模型采用雙單元法（Double-Element Method），以簡化且合理的方式模擬鋼管混凝土拱橋在彈性階段的整體受力與剛度特性。模型經過充分驗證，可一次性完成恒載分析并順利收斂，結果穩定可靠，可作為工程參考和教學示例的基礎模型。
該案例提供了完整的可運行文件，包括模型文件（TrussArcBridge.cdb）和計算命令流文件（TrussArcBridge.mac），用戶可直接在 ANSYS 環境中加載并執行，也適用于ansys workbench，快速得到結構受力結果。
圖1-1 模型
圖1-2 邊界
圖1-3 位移結果
1.2. 建模思路與單元劃分
模型采用以主拱、吊索、橋面體系為核心的空間有限元結構體系。主拱肋及桁架部分采用 BEAM188 單元，用以模擬具有彎曲和剪切變形能力的空間桿件；吊索采用 LINK180 單元，主要承受軸向拉力，計算效率高且穩定性好；橋面采用 SHELL181 單元，用以反映組合橋面的彎曲與剪切剛度，實現橋面與主拱的合理協同。
材料部分采用彈性模型，鋼管混凝土雙單元法理，既保證了分析的合理性，又避免了復雜的非線性求解過程。邊界條件采用固結與簡支混合形式，可根據不同橋型和設計要求靈活修改。
該模型采用合理的節點耦合與剛度協調方式，確保鋼管與混凝土、拱肋與橋面、吊索與桁架之間的力學傳遞真實可靠。
1.3. 案例文件說明
TrussArcBridge.cdb：為模型文件，包含節點、單元、截面、材料及邊界定義，可直接在 ANSYS 中導入使用。
展開 midas計算書-主跨100米柔性系桿鋼管砼拱橋
用midas計算的拱橋，分析過程非常詳細，有各個階段分析步驟，可以學習用midas分析鋼管混凝土應力狀況，個人認為是難得的好東西。
計算書.doc
下承式拱橋ansys全橋模型案例 ￥19.89
拱橋概況
Ansys下承式拱橋全橋模型
Midas中的拱橋模型
本案例分享了一個基于 ANSYS 軟件建立的下承式拱橋全橋桿系有限元模型，包含完整的 ANSYS 命令流源文件，可直接運行驗證自重工況。模型采用梁單元與桿單元組合建模，其中拱肋、橫梁及主梁均采用 BEAM188 單元模擬，吊桿采用 LINK180 單元模擬，完整還原了下承式拱橋的典型結構特征。
模型技術特點
BEAM188 單元：用于模擬拱肋、橫梁及主梁，該單元基于鐵木辛哥梁理論，支持線性及幾何非線性分析，可準確捕捉結構彎曲、扭轉及軸向受力特性。通過 SECTYPE 命令定義截面參數。如果想修改也通過此命令修改為真實截面。
LINK180 單元：用于模擬吊桿，該單元為三維桿單元，僅承受軸向拉力，符合吊桿的受力特性。模型中吊桿兩端與拱肋及主梁剛性連接，通過實常數定義截面面積及彈性模量，精確模擬吊桿的張拉效應。
幾何參數化：拱軸線采用懸鏈線方程生成，如有需要可以給出懸鏈線計算的python代碼，評論回復可分享討論。
自重工況：模型已通過自重荷載驗證，施加全局重力加速度（9.81m/s2）后，可輸出拱肋軸力、主梁彎矩、吊桿拉力等關鍵內力，用戶可直接運行復現。
自重荷載下拱橋位移
考慮索力的位移情況【20250925更新】
模型進一步功能：
模型進一步可自行施加其他荷載，如風荷載、溫度荷載、車輛活載等荷載，也可以結合多尺度模型思路，將一部分單元替換為實體或者板單元。也可以進行動力特性分析，屈曲分析，時程分析等。
案例內容：
展開 
基于ANSYS的拱橋屈曲分析
基于ANSYS的拱橋屈曲分析
單元類型：link8
材料屬性：
mp,ex,1,2.1e11
mp,alpx,1,1.2e-5
mp,dens,1,7.8e3
mp,prxy,1,0.3
實常數：
r,1,1.2*2.18e-3 !下玄桿2*L80*7
r,7,1.2*2.18e-3 !上玄桿2*L80*7
r,8,1.09e-3 !組間橫聯L80*7
r,2,0.00127 !斜邊桿槽鋼100
r,3,0.000614 !豎桿、小斜桿L63*5
r,4,1.974e-3 !片間水平連桿2*L100*50*8
r,6,1.09e-3 !橫截面交叉橫聯，上弦片間水平橫聯（間距1m）L80*7
r,10,2.18e-3 !下弦片間水平橫聯（間距2m）2L80*7 （將兩根合并到一根）
r,9,2.18e-3 !組間水平橫聯2*L80*7
r,15,2.0*2.18e-3 !拱腳上下弦加強處2*L80*7
r,16,2.0*0.00127 !拱腳加強斜邊桿槽鋼100
r,17,6*1.974e-3 !
展開 基于ANSYS的大寧河拱橋施工模擬 ￥3
基于ANSYS的大寧河拱橋施工模擬
單元類型4類：
ET,1,BEAM4
ET,2,SHELL63
ET,3,LINK8
ET,4,BEAM44
材料屬性2類：
MP,EX,1,20.6E7
MP,DENS,1,7.85
MP,PRXY,1,0.3
MP,EX,2,3.45E7
MP,DENS,2,2.6
MP,PRXY,2,0.2
拱肋1：
腳桿：
腹桿1：
平連1：
平連2：
交叉桿：
拱肋2：
腹桿2：
平連3：
交叉桿2：
拱肋3：
腹桿3：
平連4：
交叉桿3：
拱肋4：
腹桿4：
平連5：
交叉桿4：:
拱肋完成：
系桿1：
系桿2：
系桿3：
系桿完成：
立柱1：
立柱2：
立柱3：
立柱4：
立柱完成：
斜撐1：
斜撐2：
斜撐3：
斜撐完成：
帽梁：
橋面：
橫系梁：
橋面鋪裝：
立柱與橋面耦合：
第一個載荷步位移云圖：
第一個載荷步應力云圖：
第五個載荷步位移云圖：
第五個載荷步應力云圖：
第十個載荷步位移云圖：
第十個載荷步應力云圖：
第十四個載荷步位移云圖：
第十四個載荷步應力云圖：
剛合龍的大寧河拱橋施工模擬，非常詳細，需要的可以查看附件。
展開 基于ANSYS的拱橋屈曲分析（命令流） ￥1
基于ANSYS的拱橋屈曲分析（命令流），和基于ANSYS的拱橋屈曲分析一起配合用，感興趣的可以下載，象征性收1元
ansys剛架拱橋模型 ￥3
ansys剛架拱橋模型
單元類型：
et,1,beam188
keyopt,1,8,2
keyopt,1,9,2
mp,ex,1,3.5e10
mp,dens,1,2600
mp,prxy,1,0.1667
et,2,shell63
R,2,0.15, , , , , ,
mp,dens,2,2600
mp,ex,2,3.15e10
mp,prxy,2,0.1667
次梁截面-1
主拱腿截面-2
次拱腿截面-3
Ⅰ型橫系梁截面-4
Ⅱ型橫系梁截面-5
定義主梁截面0
定義主梁截面1
定義主梁截面2
定義梁軸線
定義變截面：
建次主梁
建次拱腿
建主拱腿
右半跨次主梁
總的模型(未顯示截面，模型較大，顯示時間比較長)
主拱腿和主梁的耦合
次主梁&拱腳約束
位移云圖：
第四強度等效應力
梁單元位移云圖
板單元位移云圖
板單元第四強度等效應力
付費部分為命令流，感興趣的可以查看命令流，謝謝
展開 ANSYS諧響應分析實例：懸索拱橋的諧響應分析
ANSYS諧響應分析實例：懸索拱橋的諧響應分析
ANSYS諧響應分析實例：懸索拱橋的諧響應分析.pdf
基于ansys的鐵路系桿拱橋2d模擬（Kuilenburgse spoorbrug bridge） ￥3
基于ansys的鐵路系桿拱橋2d模擬（Kuilenburgse spoorbrug bridge）
Kuilenburgse spoorbrug bridge
構件
自重
ansys模型
單元：beam3
材料：
E_st = 2.1 e11 ! Youngs modulus [N/m2]
rho_st = 7850 ! De n s i t y s t e e l [ kg/m3]
alph_st = 12e?6 ! Thermal c o e f f i c i e n t [ 1 /K]
mu_st = 0 . 3 ! Po i s s o n s r a t i o
截面屬性：
拱截面：
A_arch = 0.598 ! Cr o s s s e c t i o n a l a r e a [m2]
33 I_arch = 1.599 !Moment o f i n e r t i a a r ch [m4]
34 H_arch = 4.00 ! Height a r ch [m]
35 mod_arch = 1.577 ! mass mo d i f i c a t i o n f a c t o r
主梁截面：
A_girder = 0.447 ! Cr o s s s e c t i o n a l a r e a [m2]
I_girder = 0.107 !Moment o f i n e r t i a a r ch [m4]
H_girder = 1.42 ! Height a r ch [m]
mod_gir = 2.101 !
展開 基于ansys的鐵路系桿拱橋3d模擬（Kuilenburgse spoorbrug bridge） ￥4
基于ansys的鐵路系桿拱橋3d模擬（Kuilenburgse spoorbrug bridge）
2d模擬鏈接http://www.yqgqt.org.cn/content/post/330830
Angle view on Kuilenburgse spoorbrug
Bottom view on Kuilenburgse spoorbrug
截面：
(a) Cross section end portal
(b) Cross section arch bracing
(c) Cross section bottom bracing
(d) Cross section transverse girders
ansys模擬仿真
單元類型：beam188和link8
創建幾何模型：
網格劃分：
拱單元：
主梁單元：
系桿單元：
縱梁單元：
橫梁0單元：
橫梁a單元：
橫梁b單元：
末端橋門單元：
拱支撐單元：
下部支撐單元：
約束：
自重作用下y方向的位移：
前面三階固有頻率：
1.1102
1.8559
2.6593
第一階振型：
第二階振型：
第三階振型：
感興趣的可以查看命令流
展開 
基于ansys的鋼管彎曲回彈的載荷步設置
我做的是對鋼管進行下壓，然后回彈。鋼管是彈塑性材料，我施加載荷到它達到屈服極限后，撤去載荷，這樣它就會有一個殘余變形。
之前想用ansys-dyna來做的，老師要求我用ansys來做靜態仿真。我設置了兩個載荷步，一是下壓，二是回彈（就是撤去壓力）。這其中還有接觸。
我做了仿真，發現下壓時是容易收斂的，但是回彈時的第一個子步很不容易收斂（這是我想要請教大家的，這個該怎么解決），不過一旦收斂后面的子步就很容易收斂。這里想向大家請教一下，我該如何設置回彈的載荷步，來解決這個問題。
其實我是想兩個載荷步都是線性變化的，這樣就會慢慢加載和慢慢卸載，但是我發現加載是線性的，卸載好像是一個子步完成的，雖然我設置了kbc,0，但是卸載我覺得還是階躍的。
這是我后處理里對其中一個節點的位移時間圖。
可以看到它的回彈是很短時間里發生的，我初步設想是如果以線性的方式回彈這樣可能容易收斂，不知道我這種想法科學么。
而且，我猜想回彈時不收斂的原因是，回彈時載荷突然變為0，這樣接觸可能有問題，以上是小弟自己的想法，想和大家探討和學習，來找到辦法解決回彈不收斂。
這是我的模型加載圖
展開 ansys模擬鋼管混凝土
用Ansys或Abaqus分析鋼管混凝土結構或構件
以上兩個軟件國外都有人用來分析鋼管混凝土結構，但建模的方法不盡相同。關鍵在于鋼管和混凝土本構關系的選取以及兩者之間的界面處理方法，各位有沒有這方面的經驗能向我們大家介紹一下。
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程序中大概只有Drucker-Prager比較適合描述受約束混凝土的本構關系，因為這個模型可以考慮 hydrostatic stress （流體靜應力）的影響。在程序中，需要輸入cohesion,angle of internal friction，(one more for ANSYS is theangle of dilatancy)。
值得注意的是，兩個軟件確定這幾個參數的公式各不相同，很是令人頭疼。
其實user manuals不可能給出明確的表達式，因為到目前為止，好像沒有研究把鋼管的強度，混凝土的強度，含鋼率等等因素（i.e. the confinement）全部在Drucker-Prager 中考慮進去。
至于兩種材料的界面，日本的 Hanbin Ge曾用link element來模擬，但在他的文章中，沒有詳細的描述。軸壓狀況下，好像可以忽略滑移。偏壓可能情況有所不同。
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韓教授書上的混凝土應力-應變關系，可以簡單理解為單向受力的混凝土本構關系（考慮了鋼管的約束），因此不能用于多向應力狀態下混凝土的有限元分析。材料非線性有限元分析，需要定義材料的屈服面，流動準則，強化準則，等等。對受約束的混凝土，還要考慮體積膨脹，鋼管對它的約束等因素。顯然，不是一個簡單的應力-應變曲線所能概括的。
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三向有限元分析，需要定義屈服面、流動準則和強化準則等等，而考慮鋼管約束的混凝土本構關系，只是應力-應變關系。
展開 ANSYS Workbench 中鋼管的壓縮變形分析 ￥20
本實例主要講解了在ANSYS Workbench中如何采用非線性技術計算壓縮變形問題。本實例以一根空心鋼管為例施加一平板來壓扁鋼管，獲取相應的壓縮變形量和應力分布。
關于非線性分析，主要是材料的非線性和接觸非線性，本實例采用等向強化材料模型來模擬應力應變曲線。相應的設置接觸參數使之容易收斂。
1.材料，采用多線性來模擬，
2.將壓板設置為剛體，不參與變形
3.將所有模型取一般分析，設置對稱方式，
4.設置多步載荷，實現壓板的下移與上移
5.提取結果，查看應力或應變
該實例可以較好的在ANSYS Workbench中完成塑形的仿真，對于超過屈服強度的仿真有一定的指導意義
下面的ANSYS Workbench計算源文件包括設置方法和流程
展開 ANSYS Workbench 中鋼管的折彎變形分析 ￥29
ANSYS Workbench 中鋼管的折彎變形分析
奔馳車漏油事件中大家關注到了汽車質量的重要性，汽車發動機當中有很多的油道管線，那么管線在折彎當中會不會發生破裂，導致漏油的發生呢？會不會發生同樣的在奔馳車上讓你哭的情況呢？下面我們從專業的仿真方面考慮管線折彎的這么一個過程.
鋼管折彎是很常見的一種現象，如圖所示，那么手工折彎需要多大的力量呢，折彎過程鋼筋管線會不會變形，很多工人都是靠經驗完成的。如果當我們身邊沒有專業工具的生活，生活中遇到需要折彎鋼管的時候，怎么實現呢，下面通過一個實例來看一下手工鋼管折彎的仿真分析過程。（公眾號：CAE_ANSYS），看看管線折彎過程中的應力分析，查看是否發生管線的破壞。
本實例主要講解了在ANSYS Workbench中如何采用非線性技術模擬鋼管的折彎過程問題。主要涉及到知識點如下：
模型的建立過程，
材料雙線性或非線性的設置方法
鋼管和加工折彎機的接觸設置方法，
折彎過程的設置，
鋼管的進給設定，
鋼管折彎結果的提取，
非線性分析的收斂設定注意事項，關于非線性分析，主要是材料的非線性和接觸非線性，本實例采用等向強化材料模型來模擬應力應變曲線。相應的設置接觸參數使之容易收斂。
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