1.1. 案例概述
本案例展示了一个基于 ANSYS APDL 的超大跨悬索桥有限元建模案例，背景工程为一假想工程，主跨长度超过1000米。模型采用“鱼骨梁法”（Fish-bone Model）对悬索桥的结构受力与刚度进行合理简化与模拟，并在整体上考虑了几何非线性效应。通过对主缆、吊索、加劲梁等关键结构体系的建模，模型能够较准确地反映悬索桥在弹性阶段的受力特征和整体变形规律。
该模型经过验证，可一次完成恒载分析并顺利收敛（后续可自行精调，补充索夹重等内容），分析结果稳定可靠。模型结构完整、可直接复用，适合作为悬索桥工程仿真项目入门的基础模型。
案例文件包括模型文件（SuspensionBridge.cdb）和计算命令流文件（SuspensionBridge.mac），可在 ANSYS APDL 环境中直接加载运行。
图1-1 模型情况
图1-2 加载情况
1.2. 建模思路与单元划分
悬索桥体系由主缆、吊索、加劲梁及桥塔组成，结构复杂，受力体系耦合显著。本模型采用鱼骨梁方法进行整体建模。主缆和吊索体系通过简化的空间梁单元建模，加劲梁采用连续梁体系表示，从而兼顾计算精度与求解效率。
主梁和塔柱等承重结构采用 BEAM188 单元；吊索采用 LINK180 单元，承受轴向拉力，能有效提高计算稳定性。模型引入了几何非线性求解设置，确保在大跨和大变形条件下结果的合理性和物理一致性。
整个模型结构清晰，单元划分合理，节点耦合关系明确。
1.3. 案例文件说明
SuspensionBridge.cdb：模型文件，包含节点、单元、截面、材料定义、约束条件及索力初始状态。
SuspensionBridge.mac：计算命令流脚本，自动执行恒载施加、非线性求解控制及结果输出操作。
用户在 ANSYS APDL 中导入模型文件后，直接运行命令流文件，即可实现恒载分析的自动计算，无需额外设置。
1.4. 案例特点与优势
该案例具备以下主要特点：
主跨 超过1000米，结构规模大，具有一定的工程代表性与；
采用鱼骨梁方法建模，结构体系清晰、计算效率高；
吊索、主缆体系通过LINK180 单元建模，模型完整考虑几何非线性，能反映大跨结构的真实变形特征；
恒载工况一次收敛，求解稳定，可直接扩展到活载、温度、风载等工况；
模型结构层次分明，逻辑清晰，便于二次开发和复用。
该案例不仅能用于悬索桥恒载分析，还可作为索力优化、施工阶段模拟及结构非线性特性研究的基础模型。
1.5. 适用对象
该案例适用于以下类型的用户：
从事桥梁结构设计与仿真的工程技术人员；
需要建立大跨悬索桥模型进行线形、索力或稳定性研究的工程师；
学习或进阶使用 ANSYS APDL 的结构分析人员。
通过该模型，用户可快速理解悬索桥结构体系的受力规律，并掌握鱼骨梁建模方法在超大跨结构中的应用。
1.6. 可扩展研究方向
在该模型的基础上，可进一步开展以下研究或仿真分析：
悬索桥恒载与活载组合工况分析；
索力优化与结构内力平衡研究；
施工阶段模拟及成桥线形控制分析；
温度荷载、风荷载作用下的非线性响应研究；
主缆与加劲梁协同受力性能分析；
结构参数敏感性分析与设计优化。
模型框架开放，可根据研究需求添加附属结构、荷载类型或施工步骤，扩展性强。
1.7. 案例总结
悬索桥作为典型的超大跨桥梁结构，其受力体系复杂、几何非线性显著，对有限元建模的精度和稳定性要求较高。本案例基于 ANSYS APDL 平台，采用鱼骨梁建模思路，结合 BEAM188 与 LINK180 元素的特性，构建了一个精细、稳定、可扩展的悬索桥仿真模型案例。该模型提供了一个开箱即用、万变不离其宗的基础案例。主缆精细化找形笔者也开发了一个单独的软件，有兴趣的可以私信一起讨论。案例见原文⬇️
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