基于APDL橋梁參數(shù)化建模和有限元仿真分析.pdf

1、橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程和運(yùn)營(yíng)期間都需要建立有限元模型對(duì)橋梁進(jìn)行分析計(jì)算。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中存在很多類型基本相同而幾何尺寸不同的橋梁,傳統(tǒng)建模方法效率比較低、工作重復(fù)性比較大,雖然國(guó)內(nèi)的GQJS、橋梁博士等橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件具有一定的自動(dòng)建模功能,但在實(shí)際運(yùn)用中達(dá)不到理想的分析效果。因此本文研究以有限元軟件 ANSYS為平臺(tái),結(jié)合AutoCAD軟件的圖形處理功能,利用ANSYS自帶的APDL語(yǔ)言,研究橋梁參數(shù)化建模和模型參數(shù)化分析計(jì)算的方法,并結(jié)合貴州省

2、紅楓湖大橋的工程實(shí)例對(duì)橋梁關(guān)鍵部位進(jìn)行參數(shù)化建模和有限元仿真分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)研究了三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取、去噪、配準(zhǔn)和修復(fù)等預(yù)處理技術(shù),并利用貴州省信息與計(jì)算科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采購(gòu)的Optech公司ILRIS-3D掃描儀,對(duì)貴州省紅楓湖大橋關(guān)鍵部位進(jìn)行了實(shí)際掃描,并運(yùn)用預(yù)處理軟件Polyworks對(duì)掃描得到的點(diǎn)云模型進(jìn)行了相應(yīng)的預(yù)處理。
　　(2)研究了點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征提取方法,提取橋梁的橋塔、拉鎖、橋面點(diǎn)云模

3、型特征,通過(guò)分析得到了數(shù)據(jù)模型的相關(guān)約束參數(shù)。此方法首先使用Matlab提取橋塔邊界特征,再分析橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn),最后建立橋塔、拉鎖、橋面數(shù)學(xué)約束關(guān)系。
　　(3)研究了有限元建模理論、ANSYS軟件建模方法和參數(shù)化技術(shù),介紹了橋梁有限元建模的參數(shù)化原理和技術(shù),以 ANSYS為平臺(tái),利用APDL設(shè)計(jì)橋梁參數(shù)化建模的程序,建立比較方便、快捷的橋梁參數(shù)化建模模塊。
　　(4)研究了把參數(shù)化理論延續(xù)到加載、計(jì)算和結(jié)果提取階段的方法,該