在土木工程中的应用.pptx

1 综述土壤在地震等载荷作用下对结构的作用；边坡的稳定性分析；建筑物、支撑、深基、桩等的承载能力与沉陷分析；桩基与土体的耦合分析；在复杂岩基中，边坡和洞室锚固效果分析；岩土节理、裂隙、断裂、岩层等复杂地质特点的力学仿真。对各种结构的参数和拓扑优化设计：对各种建筑物的加固与修补。利用ANSYS 提供的二次开发功能，以ANSYS 已有程序为基础平台，可以开发出各种典型土木结构专用分析子程序、行业规范验算程序、特殊处理工具等，从而形成自身的可长期持续应用和发展的分析系统。ANSYS在中国：88 层楼的上海金茂大厦、上海浦东二十一世纪中心大厦、深圳南湖路花园大厦、国家大剧院、上海科技馆太空城、南阳体育中心体育馆、广州市新体育馆主场馆、山东潍坊富华水上娱乐中心水上皇宫、重庆市标志建筑朝天扬帆、上海新国际博览中心一期、黄河下游特大型公路斜拉桥、黄州大桥V 形刚构的仿真、龙首电站大坝、九甸峡大坝、东深供水改造工程、南水北调工程、金沙江溪落渡电站、二滩电站、龙羊峡电站，三峡工程等等。此外，同济大学桥梁系用ANSYS 设计分析了各种桥梁、清华大学利用ANSYS 研究和设计了新型“大跨度双向拉索斜拉桥”和“大跨度双向拉索悬索桥”、西南交通大学土木工程学院用ANSYS模拟引水工程隧道的施工过程，武汉大学土木建筑工程学院用ANSYS 研究和设计了拱坝、面板堆石坝、复杂地下洞室群、大型输水结构，并模拟了其施工力学过程。利用ANSYS 可以有效地保证工程的设计和施工质量、缩短周期、降低工程成本。对于提高设计和施工能力、增强行业竞争力将有很大的促进作用。同时，从竞争和技术发展的角度来看，采用计算机辅助工程分析（CAE）技术是大势所趋。国内外很多工程设计研究单位的实践证明，早引进工程分析软件、早培养工程分析人才、早应用于工程设计项目，将会比别人更早受益。第1页/共18页2 Ansys土木行业相关功能简介一、前处理功能ANSYS 具有强大的实体建模技术。通过自顶向下或自底向上两种方式，以及布尔运算、坐标变换、曲线构造、蒙皮技术、拖拉、旋转、拷贝、镜射、倒角等多种手段，可以建立起真实地反映工程结构的复杂几何模型。ANSYS 提供两种基本网格划分技术：智能网格和映射网格。ANSYS 还提供了与CAD 软件专用的数据接口，能实现与CAD 软件的无缝 几 何 模 型 传 递。这 些 CAD 软 件 有 Pro/E、UG、CATIA、IDEAS，Solidwork、Solid edge、Inventor、MDT等。ANSYS 还可以读取如下格式的图形标准文件：SAT、STEP、ParaSolid、IGES。第2页/共18页2 Ansys土木行业相关功能简介二、后处理功能u图形处理：可以直观地用图形显示计算结果，。ANSYS典型的结果图包括：变形图、等值图、向量图等。u数据处理u计算报告生成器：按用户选定的报告模板或用户自定义的模板生成一个图文并茂的分析报告，报告的格式可以是HTML 格式或WORD 等常用格式，其中HTML 格式便于在网上发布与交流。第3页/共18页2 Ansys土木行业相关功能简介三、结构分析功能u结构非线性材料非线性：塑性、徐变、粘塑性、粘弹性、超弹性、膨胀几何非线性：大应变、大变形，应力刚化和旋转软化接触非线性：点-点、点-面、面-面、刚-柔、柔-柔等接触单元，其中可包含摩擦、摩擦生热、接触传热及接触绑定、单元死活等特性。单元非线性：钢筋混凝土单元、索单元、膜单元、预应力单元、非线性阻尼、非线性弹簧。u结构动力分析模态分析：提取结构的自然频率和振型瞬态动力分析：确定结构承受随时间变化载荷时的动力响应。谐波响应分析：研究随时间简谐变化载荷引起的共振问题。响应谱分析：用于研究地震对管道系统、塔和桥梁等结构的影响。u疲劳分析u断裂力学分析u复合材料分析第4页/共18页2 Ansys土木行业相关功能简介四、热分析五、流体动力学分析六、耦合分析u热-结构耦合u热-流耦合u固-液耦合u流-固耦合七、其他功能u并行处理u子模型u子结构u单元死活：模拟材料添加与去除，如山体开挖u优化u随机有限元u二次开发：APDL等第5页/共18页3 Ansys在建筑工程中的应用一、高层设计ANSYS可以模拟各种高层建筑结构体系，如高层框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构（框筒、筒中筒、框架-筒体、成束筒等结构体系）。ANSYS 软件作为通用有限元软件，在高层结构分析中有着灵活的应用。首先，可实现对结构的整体分析，任意设定荷载工况，并可完成复杂的荷载工况组合；在整体分析的同时，也可对感兴趣的细部加密网格，得到较为精确的细部结果。也可将工程感兴趣的细部单独建模，形成子模型，将结构整体分析的结果引入子模型，得到更精确的计算结果。第6页/共18页第7页/共18页第8页/共18页第9页/共18页3 Ansys在建筑工程中的应用一、复杂建筑设计第10页/共18页第11页/共18页第12页/共18页第13页/共18页第14页/共18页3 Ansys在建筑工程中的应用三、砌体房屋结构维护当地表发生变形后，位于其上的砌体房屋将发生破坏。通过设置窗下加强带、构造柱和圈梁以及在房屋基础铺设滑动层，可以有效地阻止裂缝出现，防止房屋的突然倒塌。第15页/共18页第16页/共18页3 Ansys在建筑工程中的应用四、基础设计第17页/共18页感谢您的观看。第18页/共18页