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土木工程中 ANSYS 的应用探究

摘要： 时至今日，科技水平迅猛提升。软件科学技术迎来了迅猛发展的好时 机。 ANSYS 软件就是得益于软件科学技术诞生的通用型元软件。新版本的软件除 了具备 ANSYS 软件自身的功能特征外，还在更多领域有突破应用。其中就包括土 木工程领域。土木工程结构设计作为土木工程的核心环节，涉及到的设计方面广 泛，同时工程结构设计直接影响土木工程建设质量。将 ANSYS 技术高效应用于土 木工程设计中，能够显著提升设计水准，助力土木工程高质量建设完成。笔者结 合自身相关工作经历，就土木工程中 ANSYS 技术的应用进行了一系列探讨。首先 明确了 ANSYS 技术的应用范围以及应用特征，然后分析了ANSYS 技术在土木工程 中的应用实例，最后展望了 ANSYS 技术的应用前景。希望对提升土木工程建设质 量有借鉴价值。
关键词： 土木工程；工程设计； ANSYS；应用；质量
1.前言

随着社会的迅猛发展，对土木工程建设的需求不断提升。土木工程结构设计 也不断朝着更加完善、优化的方向发展。所以土木工程市场竞争剧烈，不少土木 工程设计设计都有待于进一步优化改进。土木工程结构设计存有的问题必须全力 改进，这样一来土木工程结构设计才能更好地助力土木工程行业健康高效的发展。 虽然当前土木工程结构设计已经取得了不小的成效，各方面与我国规定的土木工 程规范要求相契合，但是土木工程行业仍然不能掉以轻心，还需要即刻反思自身 弊端，试图打造出完美的土工结构，为我国土木工程事业的可持续健康发展奠定 基础。 ANSYS 软件作为新型软件，在结构分析、流体分析、电场分析、磁场分析 等多方面发挥着重要作用，同时该软件的应用范围较广，涉猎领域较多。本文专 门介绍了 ANSYS 软件在土木工程中的应用。
2.ANSYS 技术在土木工程中的应用范围及应用特征

ANSYS 技术在土木工程中的应用范围相当广泛，例如钢结构、钢筋混凝土建 筑、体育馆、桥梁、隧道、地下建筑等均可看到 ANSYS 技术的身影。依托ANSYS 技术做好建筑物结构外部线条受力分析、形变分析、稳定性分析，从力学角度提 出科学合理的方案。 ANSYS 技术是独一无二的，也是当前具备流畅优化功能的软 件，该软件可以实现微机、大型计算机等硬件平台数据资料的兼容。因此，在计 算机辅助设计领域， ANSYS 软件占据着不可替代的地位。
ANSYS 技术在土木工程结构设计环节的应用价值突出。例如在开展桥梁、大 坝等工程设计工作时，在 ANSYS 技术的助力下，使这些建筑立体模型设计的 CAD 图形接口以及 CEA 数据接口被提供出来，不同软件之间的模式切换工作顺利实现。 其次依托 ANSYS 技术可以做好土木工程结构静力、动力的分析，将土木工程结构 及局部结构稳定性功能计算出来，分析土木工程结构在载荷、水流等方面产生的 具体影响。再者，应用 ANSYS 技术做好部门负荷状况的优化设置工作，完成静态 负荷、动态负荷、温度负荷状况的针对性设定工作，较快的完成土木结构受力分 析，明确土木建筑在不同力的作用下承受力最薄弱的位置。同时应用 ANSYS 技术 还可以做好土木公工程施工各环节的模拟实验，例如预应力钢筋张拉过程、斜拉 桥调索过程等，保障土木工程建设工作高质量展开。
3.ANSYS 技术在土木工程中的应用
3.1 应用于坝体工程

在开展坝体工程分析工作时，借助有限元件展开，如果一味地沿用传统方法 直接围绕真实坝体模型展开分析，需要较大的计算机资源的支持，再加上结构相 对繁杂，难以得到准确的分析数据，即便费尽艰难获得结果，也不能保障准确性。 此时，需要转换问题解决思路，采取有效策略实现结构的简化，然后在分析简化 之后的结构。首先简化三维问题，结合弹性力学原理，将三维问题简化为二维问 题，成为平面模型之后，借助 ANSYS 软件完成有限元分析，通过有限的力学分析 数据来更好地支持土木工程设计工作。
3.2 应用于隧道和地下工程

上世纪 60 年代，计算机技术迎来了发展新机遇。这一时期岩体本构关系也 得以顺利建成、隧道和地下工程迎来了转型发展新阶段。开展隧道以及地下结构 设计工作时，应当明确隧道及地下结构的基本设计模型，在此基础上做好结构系 统化的受力分析工作，分析工作之后展开仿真分析，最后依托 ANSYS 软件完成三 维仿真模型的设计工作。
4.ANSYS 技术的应用前景

ANSYS 技术凭借自身的应用优势，在多领域有广泛应用。国家方面也关注到 ANSYS 技术的应用价值，不断围绕该技术的推广和应用，制定对应的法律法规。 ANSYS 技术在土木建筑领域的应用愈发深入，技术成熟度也在不断提升。应用该 技术做好构筑模型的建立、碰撞检测工作，实现对土木工程项目全生命周期项目 建设质量的把关，极大地节省人力、物力，提高建设成效。同时该模型还可以实 现对未来项目可能出现的问题的预测，提前采取应对举措。确保工程建设质量以 及如期完工的前提下，尽可能地缩减项目建设成本。 ANSYS 技术的发展相对成熟， 依托自身优势得到了人们的青睐，显然在我国建设领域问斩脚步，也是现代化土 木工程建设不可缺少的技术手段。所以，将 ANSYS 技术运用到土木结构设计工作 中，做好土木工程结构的细致分析工作的同时，实现对土木结构的有效预测。人 们应用 ANSYS 技术展开土木工程的提前预测工作，虽然在这方面已经出现了相对 成熟的软件，也取得了不少实战经验，但是发挥软件系统在建筑工程领域的预测 作用，就当前来看还存在不小的困难。虽然这样，但是面对竞争如此激励的市场 大环境，还必须做好软件开发工作，开发出高效展开土木预测功能的软件。其次， 在 ANSYS 技术的支持下，将土木工程结构设计问题优化解决，同时对土木工程建 筑工作而言影响显著。但事实上， ANSYS 技术可以生产出科学合理的施工图纸以 及施工方案，同时土木工程范围涵盖在施工图纸资料包中，可结合自身需求灵活 提取。
5.结语

综上诉述，土木结构设计工作中合理利用 ANSYS 技术，同时结合工程实际， 保障设计出与土木工程要求规范契合的结构。从当前土木结构发展情况分析，

ANSYS 技术会在已有的基础上得到更进一步的成熟与发展，为土木工程建设事业 做出更突出的贡献。
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