ANSYS综述

2004-5-11　发布方：安世亚太　网友评论 0 条　点击进入论坛

ANSYS公司作为全球计算机辅助工程（CAE）领域最主要的软件供应商，在世界范围内已经成为土木建筑行业分析软件的主流，ANSYS 在钢结构和钢筋混凝土房屋建筑、体育场馆、桥梁、大坝、硐室、隧道以及地下建筑物等工程中得到了广泛的应用，可以对这些结构在各种外载荷条件下的受力、变形、稳定性及各种动力特性做出全面分析，从力学计算、组合分析等方面提出了全面的解决方案，为土木工程师提供了功能强大且方便易用的分析手段，具体如下：

ANSYS 自身具有强大的三维建模能力，可建立诸如体育场馆、桥梁、大坝等各种复杂三维几何模型，并提供灵活的CAD 图形接口及CAE 数据接口，可以实现不同分析软件之间的模型转换。

可实现结构的静力和动力分析，计算结构的整体和局部失稳；给出结构的自振频率和振型；计算结构在水流、大风、运动车辆载荷和地震载荷等动载荷作用下的响应；结构构件与支撑部位间的接触状态；锚固钢缆、预应力钢筋、钢支撑等钢结构强度分析及其与岩土和混凝土之间的相互作用；斜拉桥、悬索桥等桥梁的钢丝束静动强度分析等等。

任意设定荷载工况，并可完成各种复杂的静、动荷载以及温度荷载工况组合，能很方便地计算出结构所承受的弯矩、扭矩、轴力以及应力分布和变形情况，找出桥梁在各种运动车辆荷载作用下的最不利位置，ANSYS 还可模拟混凝土对钢筋的握裹约束作用以及素混凝土或钢筋混凝土的压碎与开裂、收缩与徐变，大体积混凝土在温度和外力作用下裂隙的分布与扩展过程。

可对各种施工过程进行模拟，如杆件的拼装过程、斜拉桥的调索过程、预应力钢筋的张拉过程、混凝土的浇筑过程；模拟地下洞室在高地应力和岩石流变作用下围岩与衬砌的相互作用，以选择最佳建造时间；模拟隧道和洞室在不同施工条件下、不同开挖顺序下，边帮及底板的回弹、错动以及高地应力区岩爆发生的过程；
隧道开挖过程仿真及优化开挖顺序；爆破及地震应力波的传播及其对结构的破坏作用；大坝和道路施工过程仿真。

综述

土壤在地震等载荷作用下对结构的作用；边坡的稳定性分析；建筑物、支撑、深基、桩等的承载能力与沉陷分析；桩基与土体的耦合分析；在复杂岩基中，边坡和洞室锚固效果分析；岩土节理、裂隙、断裂、岩层等复杂地质特点的力学仿真。

对各种结构的参数和拓扑优化设计；对各种建筑物的加固与修补。

此外，利用ANSYS 提供的完善的、多层次的二次开发功能，以ANSYS 已有程序为基础平台，可以开发出各种典型土木结构专用分析子程序、行业规范验算程序、特殊处理工具等，从而形成自身的可长期持续应用和发展的分析系统。

ANSYS在中国的很多大型土木工程中都立下了汗马功劳，利用ANSYS进行土木工程分析的例子不胜枚举，如：目前中国最高的建筑—— 88 层楼的上海金茂大厦、上海浦东二十一世纪中心大厦、深圳南湖路花园大厦、国家大剧院、上海科技馆太空城、南阳体育中心体育馆、广州市新体育馆主场馆、山东潍坊富华水上娱乐中心水上皇宫、重庆市标志建筑朝天扬帆、上海新国际博览中心一期、黄河下游特大型公路斜拉桥、黄州大桥V 形刚构的仿真、龙首电站大坝、九甸峡大坝、东深供水改造工程、南水北调工程、金沙江溪落渡电站、二滩电站、龙羊峡电站，三峡工程等等。此外，同济大学桥梁系用ANSYS 设计分析了各种桥梁、清华大学利用ANSYS 研究和设计了新型“大跨度双向拉索斜拉桥”和“大跨度双向拉索悬索桥”（已获专利）、西南交通大学土木工程学院用ANSYS模拟引水工程隧道的施工过程，武汉大学土木建筑工程学院用ANSYS 研究和设计了拱坝、面板堆石坝、复杂地下洞室群、大型输水结构，并模拟了其施工力学过程。类似的例子还很多。

利用ANSYS 可以有效地保证工程的设计和施工质量、缩短周期、降低工程成本。对于提高设计和施工能力、增强行业竞争力将有很大的促进作用。同时，从竞争和技术发展的角度来看，采用计算机辅助工程分析（CAE）技术是大势所趋。国内外很多工程设计研究单位的实践证明，早引进工程分析软件、早培养工程分析人才、早应用于工程设计项目，将会比别人更早受益。

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