ANSYS 土木工程應(yīng)用實(shí)例

內(nèi)容概要

　　本書面向廣大土木工程的學(xué)習(xí)人員與科研人員，按照先易后難、深入淺出、通俗易懂、實(shí)例豐富的特點(diǎn)，全面而又詳細(xì)地介紹土木工程中各專業(yè)的經(jīng)典算例，內(nèi)容十分豐富且極具參考價(jià)值。
　　本書共分為11章。首先簡(jiǎn)單地介紹了有限元ansys軟件的基本知識(shí)；然后借助眾多經(jīng)典實(shí)例深入闡述ansys與土木工程分析相關(guān)的高級(jí)分析技術(shù)，包括參數(shù)化語言設(shè)計(jì)、單元的生死、動(dòng)畫制作、時(shí)程分析、接觸分析等；最后，以土木工程中常見的實(shí)際結(jié)構(gòu)為對(duì)象，重點(diǎn)、詳細(xì)而又全面地對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)、橋梁工程、隧道及地下工程、房屋結(jié)構(gòu)工程、基礎(chǔ)工程、邊坡工程、水工建筑物及道路與鐵道工程等結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元仿真分析，實(shí)例全面且經(jīng)典，具有很高的參考價(jià)值。學(xué)完本書讀者能容易、快速、全面地掌握ansys在土木工程中的應(yīng)用并進(jìn)行二次研發(fā)。
　　本書循序漸進(jìn)、內(nèi)容完整、實(shí)用性強(qiáng)，可作為理工院校土木、力學(xué)、建筑等相關(guān)專業(yè)的高年級(jí)本科生、碩士生、博士生與教師學(xué)習(xí)ansys軟件及其具體應(yīng)用的教材使用，也可以作為從事土木建筑工程、結(jié)構(gòu)分析工程等專業(yè)的科研技術(shù)人員學(xué)習(xí)使用ansys軟件的參考用書。

書籍目錄

第三版前言
第1章 土木工程有限元數(shù)值模擬簡(jiǎn)介
　1.1 數(shù)值模擬方法概述
　1.2 有限元法簡(jiǎn)介
　　1.2.1 有限元法的起源和特點(diǎn)
　　1.2.2 有限元的常用術(shù)語
　1.3 有限元法的求解步驟
第2章 大型通用有限元軟件ansys簡(jiǎn)介
　2.1 概述
　　2.1.1 ansys在計(jì)算機(jī)輔助工程中的地位
　　2.1.2 ansys軟件的主要技術(shù)特點(diǎn)
　　2.1.3 ansys軟件的主要功能
　2.2 安裝與啟動(dòng)
　　2.2.1 系統(tǒng)要求
　　2.2.2 安裝介紹
　　2.2.3 啟動(dòng)和退出
　2.3 使用界面介紹
　2.4 ansys文件管理
　　2.4.1 文件類型
　　2.4.2 文件管理
　2.5 ansys有限元分析基本過程
　2.6 ansys分析基本過程的實(shí)例
　　2.6.1 分析問題概述
　　2.6.2 gui操作方式求解
　　2.6.3 命令流求解
　　2.6.4 gui操作與命令流的比較
第3章 土木工程分析中ansys相關(guān)高級(jí)技術(shù)
　3.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)語言
　　3.1.1 參數(shù)化設(shè)計(jì)語言概述
　　3.1.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)語言的應(yīng)用舉例
　3.2 子模型與子結(jié)構(gòu)
　　3.2.1 子模型
　　3.2.2 子結(jié)構(gòu)
　3.3 自適應(yīng)網(wǎng)格的劃分
　　3.3.1 前提條件
　　3.3.2 操作步驟
　　3.3.3 應(yīng)用舉例
　3.4 單元的生死
　　3.4.1 概述
　　3.4.2 單元生死的使用
　　3.4.3 生死單元的控制
　　3.4.4 排錯(cuò)檢查
　　3.4.5 單元生死應(yīng)用實(shí)例
　3.5 圖形輸出
　　3.5.1 概述
　　3.5.2 生成中性文件
　　3.5.3 制作硬拷貝圖形文件
　　3.5.4 模態(tài)分析后處理中圖片的抓取
　3.6 動(dòng)畫制作
　　3.6.1 概述
　　3.6.2 基本動(dòng)畫命令
　　3.6.3 單步動(dòng)畫的生成
　　3.6.4 windows環(huán)境動(dòng)畫的制作
　3.7 瞬態(tài)動(dòng)力分析
　　3.7.1 瞬態(tài)動(dòng)力分析概述
　　3.7.2 瞬態(tài)動(dòng)力分析的要點(diǎn)
　　3.7.3 瞬態(tài)動(dòng)力分析的實(shí)例解析
　3.8 cad幾何模型的導(dǎo)入
　　3.8.1 cad幾何模型的導(dǎo)入概述
　　3.8.2 應(yīng)用舉例
第4章 鋼筋混凝土問題ansys分析
　4.1 概述
　　4.1.1 關(guān)于鋼筋混凝土模型
　　4.1.2 本構(gòu)模型及破壞準(zhǔn)則
　4.2 模擬鋼筋混凝土的solid65單元
　　4.2.1 solid65單元理論基礎(chǔ)
　　4.2.2 solid65單元使用方法
　4.3 鋼筋混凝土板受力分析
　　4.3.1 問題的描述
　　4.3.2 建模
　　4.3.3 網(wǎng)格劃分
　　4.3.4 加載并求解
　　4.3.5 計(jì)算結(jié)果及分析
　4.4 鋼筋混凝土梁分析
　　4.4.1 問題的描述
　　4.4.2 建模
　　4.4.3 加載并求解
　　4.4.4 計(jì)算結(jié)果及分析
　4.5 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土分析
　　4.5.1 相關(guān)概念
　　4.5.2 問題的描述
　　4.5.3 建模
　　4.5.4 劃分網(wǎng)格
　　4.5.5 加載、求解
　　4.5.6 結(jié)果分析
　4.6 鋼筋混凝土開裂模擬
　　4.6.1 相關(guān)概念
　　4.6.2 問題的描述
　　4.6.3 建模
　　4.6.4 劃分網(wǎng)格
　　4.6.5 加載和求解
　　4.6.6 計(jì)算結(jié)果分析
　4.7 鋼筋混凝土澆筑模擬分析
　　4.7.1 相關(guān)概念
　　4.7.2 問題的描述
　　4.7.3 建模
　　4.7.4 劃分網(wǎng)格
　　4.7.5 加載和求解
　　4.7.6 結(jié)果分析
第5章 ansys橋梁工程應(yīng)用
　5.1 概述
　5.2 桁架橋的受力分析
　　5.2.1 相關(guān)概念
　　5.2.2 問題的描述
　　5.2.3 建模假設(shè)
　　5.2.4 建模
　　5.2.5 加載和求解
　　5.2.6 結(jié)果分析
　5.3 懸索橋的受力分析
　　5.3.1 相關(guān)概念
　　5.3.2 問題的描述
　　5.3.3 建模假設(shè)
　　5.3.4 自下而上建模
　　5.3.5 加載和求解
　　5.3.6 結(jié)果分析
　5.4 移動(dòng)荷載作用下橋梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
　　5.4.1 相關(guān)概念
　　5.4.2 問題描述
　　5.4.3 建模
　　5.4.4 加載與求解
　　5.4.5 結(jié)果分析與比較
　5.5 連續(xù)剛構(gòu)橋三維仿真分析
　　5.5.1 相關(guān)概念
　　5.5.2 問題的描述
　　5.5.3 建模
　　5.5.4 加載及求解
　　5.5.5 計(jì)算結(jié)果及分析
　5.6 橋梁的地震響應(yīng)分析
　　5.6.1 相關(guān)概念
　　5.6.2 問題的描述
　　5.6.3 建模
　　5.6.4 網(wǎng)格劃分、施加邊界條件
　　5.6.5 地震譜響應(yīng)分析
　　5.6.6 地震波瞬態(tài)分析
　5.7 斜拉橋三維仿真分析
　　5.7.1 相關(guān)概念
　　5.7.2 問題的描述
　　5.7.3 建模假設(shè)
　　5.7.4 建模及結(jié)果分析
第6章 ansys隧道及地下工程應(yīng)用
　6.1 概述
　　6.1.1 drucker-prager本構(gòu)模型
　　6.1.2 隧道及地下工程的設(shè)計(jì)模型
　　6.1.3 隧道及地下工程的設(shè)計(jì)方法
　　6.1.4 隧道及地下工程襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的力學(xué)模型選擇
　　6.1.5 隧道及地下工程施工力學(xué)數(shù)值模擬
　6.2 山嶺隧道結(jié)構(gòu)力學(xué)分析
　　6.2.1 問題的描述
　　6.2.2 建模
　　6.2.3 加載與求解
　　6.2.4 后處理
　　6.2.5 計(jì)算結(jié)果分析
　6.3 地鐵明挖隧道結(jié)構(gòu)力學(xué)分析
　　6.3.1 問題的描述
　　6.3.2 建模
　　6.3.3 加載與求解
　　6.3.4 后處理
　　6.3.5 計(jì)算結(jié)果分析
　6.4 高速公路隧道施工力學(xué)數(shù)值模擬分析
　　6.4.1 分離式高速公路隧道設(shè)計(jì)
　　6.4.2 建模
　　6.4.3 加載與初始地應(yīng)力求解
　　6.4.4 左隧道開挖求解
　　6.4.5 右隧道開挖求解
　　6.4.6 計(jì)算結(jié)果分析
　6.5 雙線鐵路隧道施工過程仿真分析
　　6.5.1 問題的描述
　　6.5.2 模型的建立
　　6.5.3 加載與求解
　　6.5.4 計(jì)算結(jié)果分析
　6.6 地鐵盾構(gòu)隧道掘進(jìn)過程數(shù)值模擬分析
　　6.6.1 問題的描述
　　6.6.2 模型的建立
　　6.6.3 加載與求解
　　6.6.4 計(jì)算結(jié)果分析
　6.7 隧道地震動(dòng)力響應(yīng)分析
　　6.7.1 問題的描述
　　6.7.2 基本條件及假定
　　6.7.3 地震波的選取
　　6.7.4 計(jì)算模型確立
　　6.7.5 加載與求解
　　6.7.6 結(jié)果分析
第7章 ansys房屋建筑工程應(yīng)用
　7.1 概述
　7.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ansys分析
　　7.2.1 問題的描述
　　7.2.2 混凝土承載力及裂紋彌散分析
　　7.2.3 鋼筋混凝土模型建立
　　7.2.4 加載與求解過程
　　7.2.5 計(jì)算實(shí)例及結(jié)果分析
　7.3 大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受力分析
　　7.3.1 問題的描述
　　7.3.2 空間結(jié)構(gòu)模型建立
　　7.3.3 加載與求解過程
　　7.3.4 計(jì)算實(shí)例及結(jié)果分析
　7.4 框架－剪力墻結(jié)構(gòu)三維仿真分析
　　7.4.1 問題的描述
　　7.4.2 復(fù)雜模型建立
　　7.4.3 加載與求解
　　7.4.4 計(jì)算實(shí)例及結(jié)果分析
第8章 ansys基礎(chǔ)工程應(yīng)用
　8.1 概述
　　8.1.1 基礎(chǔ)工程基本類型
　　8.1.2 ansys在樁－土接觸分析中實(shí)現(xiàn)
　8.2 房屋樁端承載力三維力學(xué)分析
　　8.2.1 樁基承載力理論
　　8.2.2 樁的加載分析
　　8.2.3 計(jì)算實(shí)例及結(jié)果分析
　8.3 房屋剛性基礎(chǔ)三維仿真分析
　　8.3.1 房屋基礎(chǔ)類型及相關(guān)概念
　　8.3.2 問題的描述
　　8.3.3 計(jì)算過程
　　8.3.4 計(jì)算實(shí)例及結(jié)果分析
　8.4 橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)受力分析
　　8.4.1 橋梁樁基礎(chǔ)概述
　　8.4.2 單樁容許承載力確定
　　8.4.3 計(jì)算過程
　　8.4.4 樁內(nèi)力及變位分析
　　8.4.5 計(jì)算實(shí)例及結(jié)果分析
第9章 ansys邊坡工程應(yīng)用
　9.1 邊坡問題的相關(guān)概述
　　9.1.1 強(qiáng)度折減法原理
　　9.1.2 邊坡的破壞形式
　　9.1.3 影響邊坡穩(wěn)定的主要因素
　　9.1.4 邊坡穩(wěn)定性的主要分析方法
　9.2 強(qiáng)度折減法在ansys中的實(shí)現(xiàn)
　9.3 ansys邊坡穩(wěn)定性計(jì)算基本過程
　　9.3.1 模型建立及邊界條件
　　9.3.2 加載與求解
　9.4 算例分析
　　9.4.1 均質(zhì)邊坡穩(wěn)定性
　　9.4.2 不同含水率狀態(tài)下的邊坡穩(wěn)定性
第10章 ansys在大壩工程中的應(yīng)用
　10.1 概述
　10.2 重力壩三維仿真分析
　　10.2.1 相關(guān)概念
　　10.2.2 問題的描述
　　10.2.3 建模
　　10.2.4 加載與求解
　　10.2.5 計(jì)算結(jié)果分析
第11章 ansys在公路和鐵路工程中的應(yīng)用
　11.1 概述
　11.2 公路的動(dòng)載分析
　　11.2.1 問題的描述
　　11.2.2 建模
　　11.2.3 加載與求解
　　11.2.4 后處理
　11.3 橋上無縫線路縱向附加力有限元模型仿真分析
　　11.3.1 相關(guān)概念
　　11.3.2 問題的描述
　　11.3.3 建模
　　11.3.4 加載與求解
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：有限元法起源于20世紀(jì)50年代航空工程中飛機(jī)結(jié)構(gòu)的矩陣分析。結(jié)構(gòu)矩陣分析認(rèn)為，一個(gè)結(jié)構(gòu)可以看作是由有限個(gè)力學(xué)小單元互相連接組成的集合體，表征單元力學(xué)特性的剛度矩陣可以比喻為建筑物中的磚，裝配在一起就能提供整個(gè)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性。如果單元滿足問題的收斂要求，那么隨著單元尺寸的縮小，增加求解區(qū)域內(nèi)單元的數(shù)目，解的近似程度將不斷改進(jìn)，近似解最終將收斂于精確解。有限元方法，即有限元分析，是一種用于求解微分方程組或積分方程組數(shù)值解的數(shù)值技術(shù)，自從其用于航空工程中飛機(jī)機(jī)身和結(jié)構(gòu)的分析以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，不斷開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，其范圍已經(jīng)由桿件結(jié)構(gòu)問題擴(kuò)展到了彈性力學(xué)乃至塑性力學(xué)問題，由平面問題擴(kuò)展到空間問題，由靜力學(xué)問題擴(kuò)展到動(dòng)力學(xué)問題和穩(wěn)定性問題，由固體力學(xué)問題擴(kuò)展到流體力學(xué)、熱力學(xué)和電磁學(xué)等問題。因此，有限單元法是求解數(shù)理方程的一種數(shù)值計(jì)算方法，是解決工程問題的一種強(qiáng)有力的計(jì)算工具。有限元法的基本思想：先把一個(gè)原來是連續(xù)的系統(tǒng)（包括桿系、連續(xù)體、連續(xù)介質(zhì)）剖分成有限個(gè)單元，且它們相互連接在有限個(gè)節(jié)點(diǎn)上，再對(duì)每個(gè)單元由分塊近似的思想，由力學(xué)關(guān)系（幾何方程、物理方程、平衡方程等）和位移插值函數(shù)建立求解未知量與節(jié)點(diǎn)相互作用之間的關(guān)系，最后把所有單元的這種特性關(guān)系按一定的條件（變形協(xié)調(diào)條件、連續(xù)條件或變分原理及能量原理）整合起來，引入邊界條件，就得到一組以節(jié)點(diǎn)位移為未知量的線性代數(shù)方程組，求解這個(gè)方程組就得到節(jié)點(diǎn)位移，然后得到所要求的變量。所以，有限元實(shí)質(zhì)上是把具有無限個(gè)自由度的連續(xù)系統(tǒng)，理想化為只有有限個(gè)自由度的單元集合體，使問題轉(zhuǎn)化為適合于數(shù)值求解的結(jié)構(gòu)型問題。

編輯推薦

　　基于ANSYS 12.0平臺(tái)，深入解析土木工程實(shí)例　　多年ANSYS實(shí)際科研與工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)　　免費(fèi)下載典型土木工程實(shí)例的命令流文件

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    ANSYS 土木工程應(yīng)用實(shí)例 PDF格式下載

---