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运用通用有限元软件计算内力影响线方法探究 　　摘要：结构分析中可以采用通用有限元分析程序计算结构内力，本文以功和位移的互等定为基本理论依据，以ANSYS通用有限元分析程序为例，计算桥梁结构的内力影响线。求某截面的影响线时， 只需对该点所在单元加一组荷载，用有限元软件很快可以得到位移图， 弯矩影响线与位移图完全一致， 而剪力影响线也只需稍稍修改即可得. 这种方法较适合于求复杂超静定结构的弯矩影响线。 　　关键词：内力影响线 通用有限元软件 桥梁结构 　　1、引言 　　当结构上作用有与杆件主轴正交的、沿结构跨度移动的单位集中荷载（P=1）时，用以表示确定的截面或位置上某一特定的受力效果（内力、位移或支座反力）的变化规律的函数图形（曲线），称为该结构在荷载作用下某一截面特定受力效果的影响线，简称影响线。计算影响线的经典理论方法有静力法、机动法、力法等。但当所需计算的结构较复杂，包含成百甚至上千个单元时，运用理论方法计算影响线的工作量很大，一般很难实现。 　　而通过通用有限元软件，例如ANSYS，进行有限元建模计算，将大大节约计算工作量，对计算比较复杂的结构十分有利，具有很大的实际工程意义 　　2、运用有限元软件求解影响线的一般步骤 　　运用有限元软件求解影响线有如下的一一般步骤 　　（1）根据所需计算的实例建立有限元模型，注意材料和单元类型以及实常数的选用。 　　（2）根据实际情况对有限元模型进行加载并求解。 　　（3）进入后处理，找出对应节点的各挠度得到所求影响线。 　　3、分析实例 　　为了简单起见，本文以跨度为50+90+50m的连续刚构桥为例，主要目的为叙述运用有限元软件计算影响线的基本方法，该桥桥墩高40m。主梁和桥墩横截面都为2.5mX2.5m的实心矩形。运用ANSYS进行模型的建立和计算。 　　运用位移互等定理，可以在跨中加载一个所需外力，则得到的其他各个位置的位移值等于在这些位置加载集中力时跨中的位移值。于是，将跨中加载时其他位置的位移连起来便等到跨中截面的位移影响线。 　　内力影响线的求法相似。 　　模型采用beam44单元进行模拟。对左边桥墩与基础处连接，约束其y，z方向平动；右边桥墩与基础处的连接，约束其x，y，z方向的平动和转动。 　　建立的有限元模型如下： 　　求解过程的APDL代码如下： 　　1：位移影响线 　　Finish$/clear$ /prep7$et，1，beam44$mp，ex，1，2.1e11$mp，prxy，1，0.3$sectype，1，beam，rect 　　secdata，2.5，2.5$k，1$k，2，50$k，3，140$k，4，190$k，5，50，-40$k，6，140，-40$k，7，-1000，1000 　　k，8，94.9$k，9，95$k，10，95.1$l，1，2$l，2，8$l，8，9$l，9，10$l，10，3$l，3，4$l，2，5$l，3，6$dk，5，all$dk，6，all 　　dk，1，uy$dk，1，uz$dk，4，uy$dk，4，uz$allsel$latt，1，，1，，7，，1$allsel$lesize，all，1$lmesh，all$allsel 　　/solu$f，192，fy，-1$solve$/post1$plnsol，u，y，1 　　2：弯矩影响线 　　Finish$/clear$/prep7$et，1，beam44$et，2，beam44$keyopt，2，8，10！！！！！！！单元Y轴约束释放 　　mp，ex，1，2.1e11$mp，prxy，1，0.3$sectype，1，beam，rect$secdata，2.5，2.5 　　k，1$k，2，50$k，3，140$k，4，190$k，5，50，-40$k，6，140，-40$k，7，-1000，1000$k，8，94.9$k，9，95 　　k，10，95.1$l，1，2$l，2，8$l，8，9$l，9，10$l，10，3$l，3，4$l，2，5$l，3，6 　　dk，5，all$dk，6，all$dk，1，uy$dk，1，uz$dk，4，uy$dk，4，uz$lsel，u，，，3$latt，1，，1，，7，，1$lsel，inve 　　latt，1，，2，，7，，1$allsel$lesize，all，1$lmesh，all$allsel$/solu$d，102，rotz， 1$d，194，rotz，-1 　　Solve$/post1$plnsol，u，y，1 　　3：剪力影响线 　　Finish$/clear$/prep7$et，1，beam44$et，2，beam44$keyopt，2，8，1000！！！！！！ 单元Z方向约束释放 　　mp，ex，1，2.1e11$mp