ansys 極限承載力的案例
ANSYS求斜拉橋的極限承載力
命令流如下
finish$/clear$/filename,cablestayed bridge,1
/Title,The plastic anlysis of cable-stayed bridge
/replot
/prep7
et,1,link10$et,2,beam189$keyopt,2,7,1$et,3,beam54 !定義三種單元，主梁beam188,主塔beam54,拉索link10
mp,ex,1,2.05e11$mp,prxy,1,0.3
tb,bkin,1$tbdata,1,1.67e9,0.0 !定義拉索為BKIN，定義其彈性模量泊松比、屈服點(diǎn)
mp,ex,2,3.25e10$mp,prxy,2,0.17$mp,gxy,2,1.38e10
tb,bkin,2$tbdata,1,4e7,0.0 !定義主梁為BKIN，定義其彈性模量泊松比、屈服點(diǎn)
mp,ex,3,3.45e10$mp,prxy,3,0.17$mp,gxy,2,1.47e10
tb,bkin,3$tbdata,1,5e7,0.0 !定義主塔為BKIN，定義其彈性模量泊松比、屈服點(diǎn)
sectype,1,beam,mesh$secread,mybox,,,mesh
sectype,2,beam,i$secdata,5.28,5.28,4.6,0.6,0.6,2.7
r,1,0.0084,0.003315
展開(kāi) 偏心荷載作用下地基土極限承載力
偏心荷載下土體極限狀態(tài)模型試驗(yàn)
滑動(dòng)方向一側(cè)為平面，另一側(cè)為圓弧，其圓心即為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)中心圖。隨著荷載偏心距的增大，滑動(dòng)面明顯縮小（如圖）。
偏心荷載下土中應(yīng)力
漢森(B.Hanson，1961，1972)和魏錫克（Vesic）分別提出的在偏心荷載作用下，地面、基底傾斜，不同基礎(chǔ)形狀及不同埋置深度時(shí)的極限承載力計(jì)算公式，我國(guó)《港口工程技術(shù)規(guī)范》亦推薦使用。這里簡(jiǎn)單介紹地面、基底平整且基底完全光滑的漢森極限承載力。
漢森極限承載力：
地基土承載力特征值：
式中：
也可查下表：
如：某矩形獨(dú)立基礎(chǔ)l=b=5，埋深d=1m；置于黏性土上，基底以下土 g＝18kN/m3，基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值jk =2°，基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值ck =12kPa。基底面積A=25m2。豎向荷載N=2000kN，水平荷載H=200kN。
系數(shù)：
荷載傾斜系數(shù)：
基礎(chǔ)形狀系數(shù)：
深度系數(shù)：
安全性評(píng)估：地基土安全儲(chǔ)備不足。
本例中的黏性土在地勘報(bào)告中提供的承載力特征值fak=110kPa，最終觀測(cè)到的沉降遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于20cm。
展開(kāi) ex5-2方形基礎(chǔ)極限承載力
ex5-2方形基礎(chǔ)極限承載力
考慮了雙非線性的復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)極限承載力分析
表 1 鋼材材料參數(shù)表
2.4 荷載施加及邊界條件
選取MIDAS GEN 整體模型中此節(jié)點(diǎn)處受力較大的荷載組合工況，表 2為最不利工況組合，表 3為荷載工況說(shuō)明。
表 2 支座節(jié)點(diǎn)主要控制荷載工況
支座2（節(jié)點(diǎn)844）最不利工況內(nèi)力：N = 2.4895e+006 N, My = -2.9235e+008 N*mm, Mz = 3.2967e+008 N*mm (sLCB730, J端)
表 3 荷載工況說(shuō)明
圖11-12給出了設(shè)計(jì)最不利工況（sLCB730）下支座2（節(jié)點(diǎn)844）對(duì)應(yīng)的荷載值施加，通過(guò)ABAQUS弧長(zhǎng)法對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，最終通過(guò)荷載比例系數(shù)曲線判定節(jié)點(diǎn)的極限承載力
圖11 Midas fea荷載及邊界條件
圖12 ABAQUS荷載及邊界條件
三、有限元計(jì)算結(jié)果
3.1、Midas fea設(shè)計(jì)荷載結(jié)果
圖13給出了最不利工況（sLCB730）下支座2（節(jié)點(diǎn)844）對(duì)應(yīng)的有限元計(jì)算結(jié)果，支座2最大的應(yīng)力值為234Mpa，應(yīng)力最大值出現(xiàn)在V字型與中間加勁板相交處，但應(yīng)力值小于設(shè)計(jì)容許值290Mpa，滿足設(shè)計(jì)要求。
圖13 Midas fea計(jì)算mises應(yīng)力
審圖專家認(rèn)為本節(jié)點(diǎn)是關(guān)鍵的傳力節(jié)點(diǎn)，需要進(jìn)行極限承載力的驗(yàn)算，提出按照設(shè)計(jì)荷載的1.6倍來(lái)復(fù)核節(jié)點(diǎn)，以驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的安全系數(shù)。故本文采用ABAQUS軟件中的弧長(zhǎng)法加載的方式進(jìn)行極限承載力的研究，計(jì)算過(guò)程中考慮了幾何非線性和材料非線性。
3.2、abaqus節(jié)點(diǎn)極限承載力分析
圖14為基于弧長(zhǎng)法極限承載力的加載研究，給出了逐步加載的過(guò)程節(jié)點(diǎn)的塑性開(kāi)展過(guò)程及應(yīng)力變化情況。
展開(kāi) 
