刁航， 段玮玮， 马惠彪， 俞诗琪， 杨志林

（浙江海洋大学 港航与交通运输工程学院，浙江 舟山316022）

0 引 言

在土木工程专业中，有限元法是一种将连续体切割成若干个有限大小的单元体，求解连续体力学问题进而对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟的方法[1]。目前常用的有限元分析软件有MIDAS、ANSYS及ABAQUS等。有限元分析软件能紧密贴合工程结构的实际问题，在结构竞赛中采用有限元分析软件进行分析，优点是分析效率高、速度快，实际参考价值高。

大学生结构设计竞赛作为土木工程专业创新性和实践性最强的学科竞赛，是教育部确定的全国九大大学生学科竞赛之一[2-4]。现以2019年浙江省第十八届大学生结构设计竞赛为例[5]，按比赛要求制造输电塔模型，在特定荷载下运用有限元分析软件MIDAS进行结构建模、模拟加载，根据结果进行优化，得到最理想的方案，体现有限元分析软件在结构竞赛中必不可少的重要作用。

1 赛题简述

2019年浙江省第十八届大学生结构设计竞赛赛题为输电塔模型，模型结构没有限制，在满足尺寸规则的条件下参赛者可以进行各种构型的构思[4]。在输电塔的设计及优化方面，需联系实际工程，综合考虑输电塔自重、风载、输电线拉力等荷载产生的作用效应。

如图1[5]所示，模型制作要求总高度不限，质量不限，但必须提供A、B两点作为输电线与输电塔的加载点，且要求A、B两点离底板上表面高度为1000 mm，A、B两点水平距离为600 mm。一级荷载为沿1、2方向铁链重力，单根铁链质量为10.8 kg；……