基于ANSYS的温室用弧形钢架的受力仿真分析

杨泉

摘 要：本文结合我国最新的建筑结构荷载规范，利用大型通用有限元软件ansys12.0对温室用弧形钢架在雪荷载下的结构状态进行了模拟仿真，指出了利用ansys软件的进行弧形钢架受力仿真分析的合理建模、正确施加约束、正确加载思路。

关键词：弧形钢架；雪荷载；有限元分析；ANSYS软件；温室

1.工程实例

本实例中温室的跨度为10m，其弧形钢架结构形式为双管弧形钢架腹杆结构，如图1所示，将弧形钢架的空间结构简化成南北向的平面结构，见图2。

2.荷载计算

本文对荷载的计算过程不作详细介绍，在此直接给出弧形钢架的荷载值、荷载分布形式以及整个弧形钢架的雪荷载分布情况。

我国最新《建筑结构荷载规范》对永久荷载和可变荷载，规定了不同的分项系数。对永久荷载，当其效应对结构不利时，取1.2；对可变荷载，一般情况下取1.4。因此本实例中的弧形钢架的荷载组合设计值为1.2×（G1 +G2+G3 +G4）+1.4×（Sk+Q1+V）。

3. ansysy建模仿真分析

本文将直接通过节点和单元的方法生成弧形钢架的有限元模型，这种方法更加便捷有效。启动ANSYS软件12.0进行如下操作：

3.1创建单元类型

在ANSYS软件的图形用户界面的左边点击main menu / preprocessor / element type / add /edit / delete ，在弹出的对话框中点击add，在弹出的对话框，为弧形钢架上弦和下弦选择单元类型beam 2node 188，点击Apply，为腹杆选择单元类型link spar 8 ，点击ok按钮，再点击close按钮，创建单元类型完成。

3.2定义实常数

点击main menu / preprocessor / real constants / add / edit / delete，在弹出的对话框中点击add按钮，在弹出的对话框，点选tpye 1 和type 2，分别为beam188和link8定义实常数。点选type 2，点击ok按钮，在弹出的对话框中输入腹杆的横截面积：0.00016（单位：m2）。……