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近年来，桥梁的养护与维修成为一个很重要的难题。我们可以利用模态分析来检测桥梁从而判断桥梁的故障，例如模态频率的变化可以判断桥梁混凝土裂纹的出现，根据模态分析的振型图可以判断混凝土裂纹的位置等等。论文网

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现在，模态分析已经大量应用于土木工程中，是因为模态试验操作简单，安全实用，不会影响结构的正常使用，所需人力，费用低。还可以实现无法测量工程结构负荷的在线模态分析，并使用模态参数识别数据更准确地对结构实际动态响应的实际工作条件进行了分析，并已在桥梁、建筑、机械等领域上取得了实质性进展[6]。

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一般，有限元分析中用到的软件有ANSYS,ABAQUS等，ANSYS软件涉及多个科学领域，包括，结构力学，电测学，物理学，工程等众多领域。  [7]。

该软件主要包括三个部分：预处理模块，分析计算模块和后处理模块[8]。预处理模块可以对所要研究的结构建立模型，分析计算模块包括结构线性静力分析，结构弹性稳定分析，结构非线性分析，结构动力分析（模态分析、谐响应分析、瞬态动力分析、谱分析）后处理模块可以将结构轮廓以不同的颜色显示，可以看见内部结构的透明显示，可以将所想要的结构通过图片或者表格的形式输出，这些都只是需要一个命令流或者几个命令流就可以输出。

ANSYS主要的技术特点如下[9]：

！（（12（1）强大的建模能力：窗体顶端

（1）ANSYS本身可以建造非常复杂的模型，也可以通过如AutoCAD等软件绘制成图后导入ANSYS。

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（2）强大的求解能力：窗体顶端

（2）ANSYS具有很强大的数据求解能力，并且有多种求解方法，可以根据不同的问题类型选择不同的求解方法。

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    （3）ANSYS不仅可以对线性材料进行分析，也可以对分线性材料进行分析。

（4）ANSYS可以输出列表，图形以及动画模拟。

（5）ANSYS可以智能的进行网格划分，还可以按照不同的要求，不同的精度进行网格划分。

2桥梁有限元分析

2。1 有限元模型

       整个建模分为prep7，solution，post1三个步骤，prep7的功能是建立几何模型，赋予其中的材料属性和单元属性，划分网格及施加边界条件（约束和重力场）。solution的功能是加载和求解。post1的功能是查看计算结果。

  ANSYS用关键点，线，面和体构成实体模型，实体模型的构造一般有两种方法：自底向上，自顶向下。本次建模用了自底向上的方法，用自底向上的方法构造模型时，首先定义最低级的图元：关键点。先用k，npt，x，y，z命令定义桥梁边板和中板的横截面的关键点。然后由点生成面，用a，p1，p2。。。。pn生成边板和中板的横截面，注意生成面的命令一定要注意关键点的顺序。在生成的截面里按照图纸选取两个圆，其命令为：cyl4，x，y，r。用边板和中班的平面减去两个圆的平面，这样初始的边板和中板的横截面就建成了。再灵活运用镜像和复制移动的命令形成2块边板和11块中板全部的横截面，命令分别为arsym和agen。此时，桥梁的横截面全部建好。

  然后，把所建好的桥梁横截面的平面沿着Z轴方向平移两次并且保留原有图形，其命令为agen。注意，agen命令的itime复制次数是包含本次的，imove=0时，原来的面会保留，也就是复制并移动面；imove=1时，原来的面不会保留，相当于移动这个平面。复制移动面两次后，此时三维图中就有了三跨梁的边缘的空心板横截面的图形。