传统的结构力学方法(如弹性、弹塑性等)在求解复杂工程问题时存在一定的局限性和误差率。随着计算机技术的发展和普及应用及数值方法的不断改进和完善,使得计算精度有了很大的提高,同时由于采用不同的数学模型对同一问题的不同方面进行描述而大大降低了其复杂性。因此用计算机辅助分析和设计已成为现代土木工程学科的重要研究手段和方法之一。
目前广泛使用的有:ANSYS/ADINA软件;SOLIDWORKs软件的CATIA系列模块等等。这些程序都是基于通用平台上的专用工具箱来实现的,具有强大的功能以及良好的用户界面。其中Analysis Solution是专门针对土木工程专业设计的用于解决大型的结构分析的CAE系统。它包括三个主要部分即前处理和后处理的两个子系统和一个数据管理库,可以完成各种结构的静力或动力特性分析工作。
1、 前处理
(1)网格划分
根据需要将整个构件划分为若干个单元体,每个单元体的尺寸为2D3d8h10m20M25N50kg100t200L300mm400mm600mm800mm1000mm2000MM3000MM5000KG10000T的任意组合。
(2)材料属性设置
通过菜单命令可设定各单元体和材料的材质、强度等级、厚度、截面形状等信息。
(3)载荷工况选择
可选择荷载类型(均布活分布),并可通过鼠标拖动来选择相应的受力方式。
(4)边界条件定义
可在面板上直接修改模型的几何特征参数以适应特定的使用要求。
(5)施加预应力
当需添加附加荷后,可以通过按钮增加预应力的位置与方向。
(6)加载过程显示
可以在图形窗口中实时查看各个节点受载的情况并可按时间顺序排列出所有的加载情况。
2、后处理
1)结果保存
可以将生成的所有报告文件保存在同一个文件中便于以后随时调用。
2)打印输出
可将生成好的报表格式的文件按照需求导出到其它打印机上进行打印。
3)三维动画制作
可根据需要在平面图或者立体图中插入动态的三维造型效果,从而增强建筑物的表现能力。
4)自动优化
可以根据实际的使用需要进行智能化的调整使所得的分析成果更加符合实际情况。
5、数据库维护
可以对已经存储的数据进行处理以便下次使用时可以直接打开该信息并进行操作。