目录一、工程背景 (1)二、工程模型 (1)三、ANSYS分析 (2)（一)前处理 (2)(1）定义单元类型 (2)(2）定义材料属性 (3)（3)建立工程简化模型 (3)(4）有限元网格划分 (5)(二)模态分析 (5)（1)选择求解类型 (5)（2)建立边界条件 (6)(3)输出设置 (6)(4)求解 (6)（5）读取结果 (6)(6）结果分析 (8)（三）结构试验载荷分析 (8)(1）第二跨跨中模拟车载分析 (8)(2）边跨跨中模拟车载分析 (9)四、结果分析与强度校核 (10)（一）结果分析 (10)（二）简单强度校核 (10)参考文献 (11)连续刚构桥分析一、工程背景：随着我国经济的发展，对交通运输的要求也不断提高；高速路，高铁线等遍布全国,这就免不了要架桥修路.截至2014年年底，我国公路桥梁总数已达75.71万座，4257.89万延米i。
进百万的桥梁屹立在我国交通线上，其安全便是头等大事.随着交通运输线的再扩大，连续刚构桥跨越能力大，施工难度小，行车舒顺，养护简便，造价较低等优点将被广泛应用。
二、工程模型:现有某预应力混凝土连续刚构桥,桥梁全长为184m,宽13m,其中车行道宽11.5m，两侧防撞栏杆各0。
75m主梁采用C50混凝土。
桥梁设计载荷为公路-- 级。
图2—1桥梁侧立面图上部结构为48m+88m+48m三跨预应力混凝土边界面连续箱梁。
箱梁为单箱双室箱形截面，箱梁根部高5m,中跨梁高2.2m,边跨梁端高2。
2m。
箱梁顶板宽12。
7m,底板宽8.7m，翼缘板悬臂长2。
0m，箱梁高度从距墩中心3。
0m处到跨中合龙段处按二次抛物线变化。
0号至3号块长3m（4x3m），4、5号块长3。
5m（2x3。
5m）,6号块到合龙段长4m（6x4m），合龙段长2m。
边跨端部设1。
5m横隔板，墩顶0号块设两道厚1。
2m横隔板。
0号块范围内箱梁底板厚度为0。
90m,1号块范围内底板厚度由0.90m线性变化到0.557m，2号块到合龙段范围内底板厚度由0.557m线性变化到0。
3m.全桥顶板厚度为0。
3m。
0到5号块范围内腹板厚度为0。
6m，6至7号块范围内腹板厚度由0。
60m线性变化到0。
40m，8号块到合龙段范围内夫板厚度为0.4m。
下部结构桥采用C50混凝土双薄壁墩，横向宽8。
7m，厚1。
2m，高25m双壁间设系梁，下设10mX10m矩形承台,厚3.0m。
ii图2-2主梁纵抛面图图2—3 箱梁截面图三、ANSYS分析：（一）前处理(1）定义单元类型Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete。
.。
选择Solid45单元;(2）定义材料属性Main Menu→Material Props→Material Models。
依次选择Structural→Linear→Elastic→Isotropic建立材料模型C50混凝土的EX=3.45e10;PRXY=0。
2；再打开Structural →Density设置C50混凝土的密度Density=2600。
iii（3）建立工程简化模型建立0号块：Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS。
..在对话框中输入0号块半截面的关键点坐标1(0，0,0）；2(0，0，12。
7/2);3（0，-0。
3，12.7/2);4(0,—0.3，12。
7/2-2）；5（0，-0.3,12。
7/2—2-0。
6)；6(0，—0。
3,0。
3）；7(0，-5,0）；8（0,-5，4。
35）;9（0,-5+0。
9，0。
3）；10(0,—5+0.9，4。
35—0.6）Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→↗Straight Line 顺次连接关键点1,2,3,4，7，8，1；6,7，9,10,6；Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→↗Line Fillet分别选中箱梁内部四个四个直角需要倒角的直线以0。
3的半径倒圆角；并在翼缘板根部以0。
1的半径倒圆角，再连接翼缘边线下点与鱼倒圆角的下点，使翼缘板呈一定倾角，再次在翼缘板根部以0。
2的半径倒圆角。
Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→↗By Lines分别拾取箱梁截面的内外轮廓线建立两个平面。
Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Subtract→↗Areas,先拾取面积大的平面Ok后拾取另一平面最后确定，到此建立了0号块半截面.打开工作平面并激活工作平面，打开工作平面助手(Offset WP)将工作平面移动到x=—3处。
重复上述建模过程，建立0号块另一截面，Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→↗Straight Line依次连接对应节点；Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→↗By Lines依次建立0号块各个面。
Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→volunmes→Arbitrary→↗By Areas 点击Pick All建立0号块。
建立主梁底面：用工作平面助手将工作平面移动到11号块便截底线中心（x=—33-3—1，y=—2.2，z=0）;Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS...在对话框中输入主梁中心底线关键点坐标(x=x+4,5＠4,2@3。
5,3＠3；y=—（5—2.2）*x*x/4/4；z=0)。
Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Splines→↗Splines thruKPs，依次连接各点.Main Menu→Preprocessor→Modeling→Copy→↗Lines复制主梁底面中心线到边线位置（z=4.35）。
Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→↗Straight Line连接11号块截面底线。
Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→↗By Lines建立主梁底面.建立1号块：将工作平面移动到整体坐标系，再移动到1号块另一截面（x=-6），将工作平面绕Y轴旋转90度。
Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Divide→↗Area by WrkPlane，拾取主梁底面,分离出1号块底面.Utility Menu→Select→Entities。
.。
..用By Location→Z coordinates（min=0，max=3)选出1号块范围内的点、线、面。
仿照建立0号块的过程建立1号块；仿照建立1号块的过程建立其余箱梁块。
建立桥墩：将工作平面移动到0号块底面中心角点（方向与整体坐标系一致）；在0号块底面建立1。
2x4。
35的矩形面;Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Extrude→Areas→↗By XYZ Offset，将所建立的矩形向Y轴负方向拉伸25m（y=-25）。
将工作平面移动到桥墩右边面边线中点,Main Menu→Preprocessor→Modeling→Volumes→Block→By Dimensions，建立一个2。
8x2x4.35m^3的矩形块系梁。
将工作平面移动到桥墩底面角点，建立5x5x3m^3的矩形块承台。
在需要倒角处建立倒角平面，并由面围成体。
建立1/4桥模型：将工作平面移动到整体坐标系上；以X平面镜像所有体生成中跨。
将中跨11号块截面拉伸1m，将边跨11号截面拉伸2+0.96+0.54+1。
44m。
图3-1 1/4桥梁三维模型图图3—2 全桥三维立体图（4）有限元网格划分Main Menu→Preporcessor→Meshing→Mesh Tool。
在Size Control中的Global Set 总体单元尺寸定为0。
5；在Mesh中选择Volunmes，Shape设置为Hex→Sweep→Auto Src/Trg对主梁1号块到合龙段进行网格划分；对分割后的墩柱进行映射网格划分，对剩下的0号块和桥墩承台、系梁等用自由网格划分。
图3—3 1/4桥网格三维立体图（二）模态分析（1）选择求解类型Main Menu→Solution→Analysis Type→New Analysis选择Modal。
单击OK按钮退出。
然后执行Main Menu→Solution→Analysis Type→Analysis Options，打开模态分析选项设置对话框，选择Subspace（字空间法)，设置扩展模态数为10，其它保持默认设置。
（2）建立边界条件将工作平面移动到整体坐标系，选出对称截面（z=0）Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→Aymmmetry B。
C.→↗On Areas，单击Pick All。
将工作平面移动到桥墩承台底面,选择出承台底面,执行Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→↗On Areas,约束底面所有自由度。
将工作平面移动到边跨底面,选出底面0到1。
5m内的所有节点，执行Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→↗On Nodes，约束节点UY。
（3）输出设置执行Main Menu→Solution→Load Step Opts→Output Ctrrls→DB/Results File 设置输出所有结果。
执行Main Menu→Solution→Load Step Opts→ExpansionPass→Single Expand 确认扩展模态数。
（4）求解保存设置，执行Main Menu→Solution→Solve→Current LS求解。
（5)读取结果执行Main Menu→General Postproc→Read Results→By Pick读取各阶桥梁振型.执行Main Menu→General Postproc→Plot Results→Cotour Plot→Nodal Solu.读取Nolal DOF Solution→Diaplacement vector sum察看各阶振型。