基于ansys 的桥梁影响线程序设计开题报告

1. 研究目的与意义

建立四面发达的现代化交通网，大力发展交通事业，对于发展国民经济，促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路和水利建设当中，为了跨越各种障碍（河流、沟谷等）必须修建各种类型的桥梁和涵洞。桥涵是交通线的重要组成部分，桥梁的造价占总造价的10%~20%。六十年代以来，由于科学技术的进步，工业水平的提高，社会生产力的高速发展，人们对桥梁建筑提出了更高的要求，现代高速公路上交叉迂回的立交桥，高架桥，城市的高架桥，几十公里长的海湾，海峡大桥，新发展的城郊和轻轨运输高架桥，这些桥不仅仅是规模宏大的工程实体，而且是各国或各个地区的标志性建筑和骄傲，因而桥梁建筑已经不单单是交通线上的工程实体，而且作为空间艺术结构存在于社会之中。

我国幅员辽阔，大小山脉和江河湖泽纵横全国，随着工业、农业、国防和科学技术的逐步现代化，需要继续大力发展基础设施，这其中就要求修建大量的各种各样的桥梁，因此，桥梁设计和建造的任务非常艰巨。

近二十年来，桥梁结构逐步向轻巧、纤细方向发展，但是载重，跨长不断增大。为了适应社会生产力发展，需要建造大量的承受更大荷载，跨越海湾，大江等跨度和总长更大的桥梁，从而推动桥梁结构向高强、轻型、大跨度的方向发展。从理论上研究更符合实际状态的力学分析方法与新的设计理论，充分发挥结构潜在的承载力，充分利用建筑材料的强度，力求使工程结构的安全度更为科学可靠：在大跨度桥梁的设计中，越来越重视空气动力学、振动、稳定、疲劳、非线性等研究项目的应用，并广泛应用计算机辅助设计；在施工上，力求高度机械化，工厂化，自动化；在工程管理上，则力争高度科学化，自动化。

2. 国内外研究现状分析

桥梁电算经过相当长的时间发展，在理论、算法程序方面已经比较成熟。像EdmundC.Hambly讨论了各种桥梁上部结构中的板、梁、分隔式上部结构的剪力滞后，预应力、及温度应力问题，研究了褶板分析的理论，在此基础上，桥梁电算方获得快速发展。如范立础的桥梁工程姚玲森的桥梁工程系统介绍了桥梁计算的基本理论和方法，石洞作的桥梁结构电算是早期的电算工作之一，何雄君进一步发展了桥梁结构实用电算方法，为推动桥梁计算理论和方法作了很重要的贡献。随着桥梁结构电算的空间化，戴公连等就桥梁结构空间分析设计方法的研究与应用方面做了很多工作。

3. 研究的基本内容与计划

本文主要通过在ansys平台上进行二次开发，完成以下研究内容。

1）根据影响线的概念进行程序设计和开发，计算桥梁结构的影响线。

2）建立连续梁桥的影响线。

4. 研究创新点

桥梁计算当中，影响线的计算和最不利位置的计算求得最大内力值对指导配筋尤其重要，在影响线计算方面，比较典型的理论是机动法和定义法，实际当中直接应用这两种方法存在一定的困难，本文利用ANSYS中单元生死功能，解决了机动法中的截面处产生相对位移的难点，可以实现空间结构影响线的计算；利用ANSYS提供的载荷步计算功能解决了定义法当中的连续加载计算的难点，通过多个实例验算，证明了本文这部分工作的正确性和实用性。桥梁荷载横向分布计算是求得桥梁横向分布影响线，计算横向分布系数必不可少的一个步骤；本文总结了现在桥梁横向分布的研究和发展状况，介绍了目前采用的几种普遍算法，并且用比较成熟的刚接梁板法编制了相应的电算程序，进行了实例验算。