ANSYS土木工程应用实例 （第二版）PDF电子书下载

序 1

第二版前言 1

第一版前言 1

第1章　土木工程有限元数值模拟简介 1

1.1 数值模拟方法概述 1

1.2　有限元法简介 1

1.2.1 有限元法的起源、特点和基本过程 1

1.2.2　有限元的常用术语 2

1.3 可转化为有限元法的弹性力学问题 3

1.3.1 变分法 4

1.3.2 Rayleigh-Ritz法 4

1.3.3　加权余量法 5

2.1.1 ANSYS在计算机辅助工程中的地位 7

2.1 概述 7

第2章　大型通用有限元软件ANSYS简介 7

2.1.2　ANSYS软件的主要技术特点 8

2.1.3　ANSYS软件的主要功能 8

2.1.4　ANSYS软件的新增功能 9

2.2　安装与启动 12

2.2.1 系统要求 12

2.2.2　安装介绍 12

2.2.3　运行参数设置 13

2.2.4　启动和退出 14

2.3　使用界面介绍 15

2.3.1 窗口及菜单介绍 15

2.3.2 设置用户界面 18

2.4.2　内存管理 19

2.4.3 配置文件 19

2.4　内存管理 19

2.4.1 概述 19

2.5 文件管理 20

2.5.1 文件类型 20

2.5.2 文件管理 22

2.6 注释 24

2.6.1 概述 24

2.6.2 生成注释 24

2.7　有限元分析基本过程的实例 25

2.7.1 分析问题概述 25

2.7.2 定义材料、几何常数和单元类型 25

2.7.3　建立几何模型 28

2.7.4　划分网格 28

2.7.5　加载及求解 28

2.7.6　查看结果 30

3.1.1 参数化设计语言概述 32

第3章 土木工程分析中ANSYS相关高级技术 32

3.1 参数化设计语言 32

3.1.2　参数化设计语言的应用举例 36

3.2　子模型与子结构 39

3.2.1 子模型 39

3.2.2 子结构 43

3.3 自适应网格的划分 48

3.3.1 前提条件 48

3.3.2　操作步骤 49

3.3.3　应用举例 50

3.4　单元的生死 51

3.4.1 概述 51

3.4.2 单元生死的使用 53

3.4.3 生死单元的控制 56

3.4.4　排错检查 57

3.4.5 单元生死应用实例 58

3.5 图形输出 60

3.5.1 概述 60

3.5.2　生成中性文件 61

3.5.3　制作硬拷贝图形文件 62

3.5.4　模态分析后处理中图片的抓取 62

3.6　动画制作 67

3.6.1 概述 67

3.6.2　基本动画命令 67

3.6.3　单步动画的生成 69

3.6.4 Windows环境动画的制作 73

第4章　钢筋混凝土问题ANSYS分析 76

4.1　概述 76

4.1.1 关于钢筋混凝土模型 76

4.1.2　本构模型及破坏准则 77

4.2　模拟钢筋混凝土的SOLID65单元 78

4.2.1　SOLID65单元理论基础 78

4.2.2　SOLID65单元使用方法 83

4.3 钢筋混凝土板受力分析 87

4.3.1 问题的描述 87

4.3.2　建模 87

4.3.3　网格划分 89

4.3.4　加载并求解 90

4.3.5　计算结果及分析 91

4.4　钢筋混凝土梁分析 93

4.4.1 问题的描述 93

4.4.2　建模 94

4.4.3　加载并求解 98

4.4.4　计算结果及分析 99

4.5.1　相关概念 101

4.5　预应力钢筋混凝土分析 101

4.5.2　问题的描述 102

4.5.3　建模 103

4.5.4　划分网格 104

4.5.5　加载、求解 106

4.5.6　结果分析 106

4.6　钢筋混凝土开裂模拟 108

4.6.1　相关概念 108

4.6.2 问题的描述 109

4.6.3　建模 109

4.6.4　划分网格 110

4.6.5　加载和求解 111

4.6.6　计算结果分析 112

4.7　钢筋混凝土浇筑模拟分析 113

4.7.1 相关概念 113

4.7.3　建模 114

4.7.2 问题的描述 114

4.7.4　划分网格 115

4.7.5　加载和求解 115

4.7.6 结果分析 120

第5章　ANSYS桥梁工程应用 122

5.1 概述 122

5.2　桁架桥的受力分析 123

5.2.1 相关概念 123

5.2.2　问题的描述 124

5.2.3 建模假设 125

5.2.4　建模 125

5.2.5　加载和求解 129

5.2.6　结果分析 130

5.3　悬索桥的受力分析 132

5.3.1　相关概念 132

5.3.2　问题的描述 133

5.3.3　建模假设 134

5.3.4 自下而上建模 135

5.3.5　加载和求解 137

5.3.6　结果分析 140

5.4　移动载荷作用下桥梁的动态响应 140

5.4.1 相关概念 140

5.4.2 问题描述 142

5.4.3 建模 143

5.4.4　加载与求解 144

5.4.5 结果分析与比较 146

5.5　连续刚构桥三维仿真分析 148

5.5.1 相关概念 148

5.5.2 问题的描述 149

5.5.3 建模 150

5.5.4　加载及求解 158

5.5.5　计算结果及分析 159

5.6　桥梁的地震响应分析 160

5.6.1 相关概念 160

5.6.2　问题的描述 163

5.6.3 建模 165

5.6.4 网格划分、施加边界条件 166

5.6.5　地震谱响应分析 167

5.6.6　地震波瞬态分析 169

5.7　斜拉桥三维仿真分析 172

5.7.1 相关概念 172

5.7.2　问题的描述 173

5.7.3 建模假设 174

5.7.4　建模及结果分析 175

6.1.1 Drucker-Prager本构模型 185

第6章　ANSYS隧道及地下工程应用 185

6.1 概述 185

6.1.2 隧道及地下工程的设计模型 187

6.1.3 隧道及地下工程的设计方法 188

6.1.4　隧道及地下工程衬砌结构设计中的力学模型选择 188

6.1.5　隧道及地下工程施工力学数值模拟 189

6.2　地铁明挖隧道结构力学分析 190

6.2.1 问题的描述 190

6.2.2 建模 190

6.2.3　加载与求解 193

6.2.4　后处理 195

6.2.5　计算结果分析 199

6.3　高速公路隧道施工力学数值模拟分析 200

6.3.1 分离式高速公路隧道设计 200

6.3.2 建模 201

6.3.3　加载与初始地应力求解 209

6.3.4　左隧道开挖求解 211

6.3.5　右隧道开挖求解 216

6.3.6　计算结果分析 225

6.4　双线铁路隧道施工过程仿真分析 225

6.4.1 问题的描述 225

6.4.2　模型的建立 227

6.4.3　加载与求解 235

6.4.4　计算结果分析 243

6.5　地铁盾构隧道掘进过程数值模拟分析 248

6.5.1 问题的描述 248

6.5.2　模型的建立 249

6.5.3　加载与求解 254

6.5.4　计算结果分析 262

7.1 概述 269

第7章　ANSYS房屋建筑工程应用 269

7.2　三维网架设计ANSYS分析 270

7.2.1 问题的描述 270

7.2.2 建模 271

7.2.3　加载与求解 276

7.2.4　计算结果分析 277

7.3 网架屋顶结构的受力分析 280

7.3.1 问题的描述 280

7.3.2　建模 283

7.3.3 加载与求解 286

7.3.4　计算结果分析 287

7.4 高层框架房屋结构的三维仿真分析 290

7.4.1 问题的描述 290

7.4.2 建模 293

7.4.3　加载与求解 297

7.4.4　计算结果分析 299

第8章　ANSYS基础工程应用 303

8.1 概述 303

8.1.1 ANSYS与基础工程 303

8.1.2　接触分析 303

8.2　房屋建筑桩基础三维仿真分析 307

8.2.1 问题的描述 307

8.2.2 建模 310

8.2.3　加载与求解 315

8.2.4　计算结果与分析 316

8.2.5　桩土作用问题的另一种参考分析方法 318

8.3　房屋建筑刚性基础三维仿真分析 329

8.3.1　相关概念 329

8.3.2　问题的描述 330

8.3.3 建模 331

8.3.4　加载与求解 334

8.3.5　计算结果处理与分析 335

8.4　桥梁全桩基础受力分析 336

8.4.1 桥梁下部结构概述 336

8.4.2　问题的描述 337

8.4.3　建模 338

8.4.4　加载与求解 340

8.4.5　后处理 341

8.4.6　计算结果分析 343

第9章　ANSYS边坡工程应用 346

9.1 边坡问题的相关概述 346

9.1.1 边坡的破坏形式 346

9.1.2　影响边坡稳定的主要因素 346

9.1.3　边坡稳定性的主要分析方法 347

9.2　问题的描述 348

9.3　模型的建立 349

9.4　加载与求解 352

9.5　计算结果分析 354

9.5.1 初始状态下边坡稳定性 354

9.5.2　饱水状态下边坡稳定性 356

第10章　ANSYS在水工中的应用 359

10.1 概述 359

10.2　重力坝三维仿真分析 360

10.2.1　相关概念 360

10.2.2　问题的描述 362

10.2.3　建模 362

10.2.4　加载与求解 369

10.2.5　计算结果分析 375

附录 380

参考文献 424

参考资料 425