杨 钦 李承铭

（上海现代建筑设计（集团）有限公司）

ANSYS索结构找形及悬链线的模拟

杨 钦 李承铭

（上海现代建筑设计（集团）有限公司）

索结构的形态确定是一个非线性大位移问题。由于索结构的形状确定和预应力分布是一对相互影响的参数，因此，其工作阶段的几何状态一般是难以事先确定的，必须通过找形来确定。本文总结出了利用ANSYS对索结构进行找形的步骤，并通过计算实例，验证了ANSYS程序找形计算的准确性。对于比较长的单索，例如斜拉桥、悬索桥、索道等，具有很强的几何非线性，其垂度的影响是不可忽略的。然而，ANSYS软件单元库不包括曲线索单元，利用二节点直杆单元来模拟索单元仅在索长度不太大的情况下满足要求。基于此，本文提出了采用多段link10单元来模拟悬链线索单元。最后通过算例模拟悬链线索单元，验证由多段link10单元模拟悬链线索单元计算方法的可行性和准确性。

索单元；非线性；找形；悬链线

1 引言

索作为一种轻质、高效、大跨和经济的构件，在结构工程中扮演着非常重要的角色，如在索道、塔桅结构、悬索结构、斜拉结构、索桁结构、索穹顶及索膜结构中。在许多文献中已对多种索构件索的计算方法进行了研究，目前，索的模拟和分析方法已经成熟。与传统结构计算相比，索结构的初始形态和初始预应力分布是一对相互影响的未知量，这就产生了两个不确定量，也就是说既要形成假设的初始几何形态，又要满足初始假设的预应力分布，这用传统的结构力学方法是难以完成的，只能采用迭代法，通过几何形状和预应力分布的逼近来实现。……