1、学号 S160100018 姓名 童 汉元 简支箱梁约束扭转算例 已知某预应力混凝土简支箱梁 计算跨径为 40m 沿梁长等截面 截面尺寸 如图 1 所示 采用 C40 混凝土 剪切模量 G 1 445 104MPa 弹性模量 E 3 40 104MPa 荷载为跨中作用一偏心荷载 P 451 0kN 偏心距 e 2 35m 计算约束 扭 转时 可 以 简 化为 集 中 力 矩 Mk 1060 0kN 具体分两个工况进行 1 跨中 截面腹板位置作用一 对对称集中竖向荷载 荷载大小为 P 2 225 5kN 2 跨中 截面 腹板 位置作用一对反对称集中竖向荷载 荷载大小为 P 2 225 5kN 分
2、别 计 算跨中截面 1 4 跨位置截面上的正应力与剪应力分布 并绘制相 应的正应力和 剪应力分布曲线 图 1 箱梁截面尺寸 尺寸单位 cm 1 工况 一 跨中 对称 荷载作用 ANSYS 命令流 finish CLEAR PREP7 ANTYPE STATIC 定义箱梁厚度 单位 米 t1 0 22 t2 0 30 t3 0 34 ET 1 SHELL63 R 1 t1 R 2 t2 R 3 t3 定义实常数跟所选单元有关 本单元采用壳单元只需要厚度 MP EX 1 3 4E10 弹性模量和剪切模量 1为材料参考号 MP PRXY 1 0 3 泊松比 K 1 4 75 0 955 K 2 2
3、35 0 955 K 3 2 35 0 955 K 4 4 75 0 955 K 5 2 35 1 165 K 6 2 35 1 165 KGEN 2 ALL 40 A 1 2 8 7 A 2 3 9 8 A 3 4 10 9 A 2 6 12 8 A 3 5 11 9 A 5 6 12 11 ASEL S LOC Y 0 955 AATT 1 1 1 选择面 S 选择新面作为子集 loc 按坐标值选择 ASEL S LOC X 2 35 AATT 1 2 1 Y 中心坐标 y 值为 0 955 的面 ASEL S LOC X 2 35 AATT 1 2 1 设置面的单元属性相应定义点线体的命
4、令不同 ASEL S LOC Y 1 165 AATT 1 3 1 材料号 实常数 单元类型 ALLSEL ALL NUMMRG ALL NUMCMP ALL MSHAPE 0 MSHKEY 1 ESIZE 0 5 划分 网格 AMESH ALL FINISH SOLU NSEL S LOC Z 0 施加 约束 NSEL R LOC Y 1 165 D ALL UX UY UZ NSEL ALL NSEL S LOC Z 40 NSEL R LOC Y 1 165 D ALL UY NSEL ALL F node 2 35 0 955 20 FY 225500 施加 荷载 F node 2 3
5、5 0 955 20 FY 225500 SOLVE FINISH POST1 PATH STRESS1 7 定义应力 路径共 7个 点 6点 至 7点 时 会 有应力路 径 重复问题 PPATH 1 4 75 0 955 20 PPATH 2 2 35 0 955 20 PPATH 3 2 35 1 165 20 PPATH 4 2 35 1 165 20 PPATH 3 2 35 1 165 20 PPATH 4 2 35 1 165 20 PPATH 3 2 35 1 165 20 PPATH 4 2 35 1 165 20 PPATH 5 2 35 0 955 20 PPATH 6 4
6、 75 0 955 20 PPATH 7 2 35 0 955 20 PDEF STRESS1 S Z PLPAGM STRESS1 5 0 跨中截面正应力云图 PLPATH STRESS1 跨中截面正应力曲线 PDEF STRESS1 S XY PLPAGM STRESS1 5 0 跨中截面 剪 应力云图 PLPATH STRESS1 跨中截面 剪 应力曲线 PATH STRESS2 7 PPATH 1 4 75 0 955 10 PPATH 2 2 35 0 955 10 PPATH 3 2 35 1 165 10 PPATH 4 2 35 1 165 10 PPATH 5 2 35 0
7、955 10 PPATH 6 4 75 0 955 10 PPATH 7 2 35 0 955 10 PDEF STRESS2 S Z PLPAGM STRESS2 5 0 跨中截面正应力云图 PLPATH STRESS2 跨中截面正应力曲线 PDEF STRESS2 S XY PLPAGM STRESS2 5 0 跨中截面剪应力云图 PLPATH STRESS2 跨中截面 剪 应力曲线 计算结果图 a 1 2 跨正应力云图和应力曲线图 b 1 2 跨剪应力云图和应力曲线图 c 1 4 跨正应力云图和应力曲线图 d 1 4 跨正应力云图和应力曲线图 2 工况 二 跨中 反 对称 荷载作用 命令 流中荷载改为 F node 2 35 0 955 20 FY 225500 施加 荷载 F node 2 35 0 955 20 FY 225500 计算 结果 图 a 1 2 跨正应力云图和应力曲线图 b 1 2 跨剪 应力云图和应力曲线图 a 1 4 跨正应力云图和应力曲线图 c 1 4 跨剪 应力云图和应力曲线图
