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第1章 学习前需要了解的事情1

1.1 ANSYS与其他结构软件的学习差异1

1.1.1 建筑结构分析软件分类1

1.1.2 结构分析只是ANSYS软件的一个重要功能2

1.1.3 ANSYS软件可以进行哪些结构分析4

1.1.4 软件操作方法6

1.1.5 ANSYS软件的单位10

1.1.6 荷载方向性11

1.1.7 荷载组合11

1.1.8 模块化和定制菜单12

1.2 ANSYS文件类型和用途13

1.3 本书的编写内容15

第2章 梁单元模型与分析16

2.1 建立有限元分析模型16

2.1.1 有限元建模方法简介与比较16

2.1.2 计算模型17

2.1.3 定义材料属性与截面性质18

2.1.4 通过不同的方法建立有限元分析模型20

2.2 梁单元静力分析27

2.2.1 施加荷载27

2.2.2 施加约束29

2.2.3 求解29

2.2.4 静力分析结果30

2.3 梁单元细分效果比较32

2.4 梁截面偏移分析33

2.4.1 梁截面偏移命令SECOFFSET33

2.4.2 偏移分析对比33

2.5 建模命令介绍36

2.5.1 前处理固定命令流36

2.5.2 定义梁单元截面37

2.5.3 建立有限元模型42

2.5.4 划分单元网格43

2.5.5 定义边界节点约束D44

2.5.6 施加荷载46

第3章 壳单元模型与分析47

3.1 壳单元建模方法47

3.1.1 壳单元物理数据与模型概况47

3.1.2 建立有限元模型47

3.1.3 壳单元静力分析48

3.2 建模主要命令介绍51

3.3 壳单元细分效果比较52

3.4 壳模型建立顺序与局部坐标系关系53

3.5 壳截面偏移分析54

3.5.1 壳截面偏移方法54

3.5.2 偏移分析对比55

第4章 结构分析常用单元介绍57

4.1 单元使用须知57

4.1.1 单元名称57

4.1.2 单元的通用性57

4.1.3 单元坐标系57

4.1.4 KEYOPT命令58

4.1.5 部分名词的理解59

4.2 BEAM单元60

4.2.1 使用BEAM188和BEAM189单元注意事项61

4.2.2 BEAM188单元62

4.2.3 BEAM189单元65

4.2.4 BEAM188单元与BEAM189单元的区别65

4.3 SHELL单元66

4.3.1 SHELL63单元66

4.3.2 SHELL281单元69

4.4 SURF单元73

4.5 MASS单元75

第5章 关于软件帮助文件的使用77

5.1 帮助文件使用方法77

5.1.1 进入帮助系统77

5.1.2 帮助系统的内容组成77

5.2 错误文件使用方法78

5.2.1 错误信息内容79

5.2.2 错误分类79

5.3 关于几何构造分析的错误80

5.3.1 可变体系80

5.3.2 瞬变体系81

5.3.3 瞬铰体系83

5.3.4 几何构造分析小结84

第6章 框架模型与分析85

6.1 框架模型物理数据及模型概况85

6.2 建模方法86

6.2.1 关键点建立法86

6.2.2 直线建立法88

6.2.3 划分网格90

6.2.4 施加约束与求解91

6.3 静力分析结果91

第7章 模型控制与显示95

7.1 视图控制95

7.1.1 窗口控制95

7.1.2 坐标系统96

7.1.3 字体设置97

7.1.4 图形视口设置98

7.2 编号显示98

7.2.1 显示节点编号98

7.2.2 显示单元编号100

7.3 材料特性显示102

7.3.1 材料数量显示102

7.3.2 弹性模量显示102

7.3.3 剪切模量显示104

7.3.4 泊松比显示104

7.4 单元截面显示105

7.4.1 截面数量显示105

7.4.2 截面特性显示105

7.4.3 整体模型中特定截面显示107

7.5 约束与荷载显示107

7.5.1 边界条件显示107

7.5.2 整体模型全部荷载显示107

7.6 选择命令109

7.6.1 选择节点109

7.6.2 选择单元109

7.6.3 定义组及显示109

第8章 荷载组合111

8.1 关于荷载组合111

8.2 线性分析荷载组合方法（一）111

8.2.1 荷载组合方法（一）准备工作113

8.2.2 荷载组合方法（一）命令流113

8.2.3 荷载组合方法（一）的批处理方法114

8.3 线性荷载组合方法（二）115

8.3.1 荷载组合方法（二）准备工作118

8.3.2 荷载组合方法（二）命令流118

第9章 结构模态分析121

9.1 模态分析的步骤121

9.1.1 模态分析基本概念121

9.1.2 模态分析的步骤121

9.2 模态分析命令流简介122

9.3 梁模型模态分析简介123

9.3.1 空间梁模型模态分析123

9.3.2 简支梁模态简介125

9.4 壳单元模态分析简介129

9.4.1 四边简支板模态分析129

9.4.2 简支板模态分析131

9.5 框架结构模态分析简介132

第10章 地震反应谱分析137

10.1 反应谱分析的步骤137

10.1.1 建立模型137

10.1.2 模态分析137

10.1.3 谱分析137

10.1.4 扩展模态138

10.1.5 合并模态139

10.1.6 观察结果139

10.2 获得结构重力代表值139

10.3 反应谱值的设定140

10.4 反应谱分析命令流141

10.5 梁单元模型分析结果142

10.6 壳单元模型分析结果143

10.7 框架模型分析结果144

第11章 弹性稳定性分析145

11.1 稳定性分析简介145

11.1.1 稳定性分析分类145

11.1.2 静力屈曲的有限元理论146

11.2 屈曲分析过程146

11.3 线性屈曲分析实例147

11.3.1 平面轴心受压构件的线性屈曲分析147

11.3.2 简支板线性屈曲分析152

11.3.3 钢架线性屈曲分析154

11.4 非线性屈曲分析的过程156

11.4.1 平面轴心受压构件的几何非线性屈曲分析157

11.4.2 简支板几何非线性屈曲分析158

11.4.3 空间钢架非线性屈曲分析158

11.5 本章使用到的命令详解162

第12章 空间结构的稳定性分析164

12.1 空间结构稳定性分析简介164

12.1.1 影响网壳结构稳定性的主要因素164

12.1.2 规范对于空间结构稳定性分析的相关规定164

12.1.3 空间结构稳定性分析主要内容165

12.2 网壳结构的线性屈曲分析165

12.2.1 建立几何分析模型165

12.2.2 施加荷载与约束167

12.2.3 线性屈曲分析167

12.3 网壳结构考虑初始缺陷的几何非线性屈曲分析169

12.3.1 施加初始缺陷169

12.3.2 考虑初始缺陷的几何非线性屈曲分析结果170

12.4 网壳结构双非线性屈曲分析172

12.4.1 材料非线性的施加172

12.4.2 双非线性屈曲分析结果172

12.5 活荷载的不同分布形式对网壳结构屈曲的影响173

12.6 本章使用到的命令详解175

第13章 结构动力弹塑性分析177

13.1 动力弹塑性分析的步骤177

13.2 弹塑性有限元模型的建立177

13.2.1 将荷载转换为质量177

13.2.2 弹塑性材料定义179

13.2.3 加强钢筋单元介绍183

13.2.4 梁单元与分离式加强钢筋模型的建立183

13.2.5 施加初始（荷载）条件187

13.2.6 地震波的输入与查看188

13.3 动力弹塑性分析的求解190

13.4 结果查看及数据提取193

13.4.1 查看时程曲线193

13.4.2 显示变形云图196

13.4.3 时程结果数据的提取196

第14章 分析结果提取命令流198

14.1 后处理概述198

14.1.1 通用后处理器与时程后处理器198

14.1.2 如何使用后处理器198

14.2 BEAM188模型分析结果提取198

14.2.1 BEAM188模型静力分析结果198

14.2.2 BEAM188模型模态分析结果219

14.2.3 BEAM188模型弹性屈曲分析结果224

14.3 SHELL181模型分析结果提取226

14.3.1 SHELL181模型静力分析结果226

14.3.2 SHELL181模型模态分析结果228

14.3.3 SHELL181模型屈曲分析结果233

14.4 框架模型分析结果提取235

14.4.1 框架模型静力分析结果235

14.4.2 框架模型模态分析结果238

14.4.3 框架模型谱分析结果240

第15章 命令流组织结构242

15.1 认识命令流242

15.2 结构分析的流程242

15.2.1 前处理命令流245

15.2.2 分析命令流246

15.2.3 后处理命令流248

15.3 命令分类250

15.4 宏文件的使用250

15.5 定制菜单253

15.5.1 制作自定义菜单253

15.5.2 启动软件调用自定义菜单255

15.5.3 定制多级菜单255

15.6 交互式窗口应用257

15.6.1 对话框命令“MULTIPRO”257

15.6.2 在宏命令执行中执行拾取操作259

15.6.3 定制分析进度显示条259

第16章 节点分析简介262

16.1 节点分析与整体分析的差异262

16.2 节点建模262

16.2.1 模型简介与整体模型计算262

16.2.2 提取边界条件265

16.2.3 壳单元模型建立266

16.2.4 实体单元模型建立268

16.3 施加约束与计算273

16.4 分析结果及效果评判274

16.4.1 计算结果274

16.4.2 路径计算278

16.4.3 热点分析278

16.5 本章使用到的命令详解281

附录A 通过其他结构软件转换成ANSYS软件模型283

A.1 模型转换的内容283

A.2 SAP2000软件转换方法介绍283

A.2.1 直接转换方法283

A.2.2 转换程序285

参考文献286