李立峰，博士、教授，Ga Tech访问学者，主要从事桥梁抗震研究、钢混组合结构受力性能研究和仿真分析研究，先后主持和参与国家自然科学基金、交通部西部等多项科研课题，参编专著和教材4部，发表论文30余篇，2010年度第五届中国青年科技奖“全国十佳”。

王连华，副教授，教育部新世纪人才，UIUC访问学者。主要从事桥梁工程的教学和研究工作。先后主持和参与国家自然科学基金、交通部西部项目、教育部新世纪人才项目等20余项项目的科研工作。已发表论文80多篇，其中SCI收录近30篇。

本书主要面向土木工程的学习人员和科研、设计人员，针对土木工程中的一些主要力学问题，全面详细地介绍了其建模要点，并提供相应的经典算例。全书通俗易懂、内容丰富且全面，极具参考价值。
全书共分15章，首先介绍了ANSYS软件的历史和发展技术历程，然后对土木工程结构的一些建模要点和方法进行了归纳，并在介绍ANSYS基本操作和界面的基础上，全面阐述了其APDL语言、网格划分技术和前后处理技术，深入介绍了土木工程结构中的杆系结构、实体结构的静力分析方法。以这些技术和方法为基础，以土木工程结构为分析对象，详细介绍了土木工程结构各种力学问题的分析理论和分析流程，借助众多的经典实例深入阐述了ANSYS与土木工程分析相关的分析技术，包括非线性问题、稳定问题、动力问题、混凝土问题、单元生死问题、残余应力问题、隧道开挖、薄壁结构、可靠度问题和索类结构问题等多个力学问题和现象，每个力学问题均提供了详细的建模要点、分析过程和学习范例。读者通过研读本书，可以快速全面掌握ANSYS在土木工程中的应用方法，便于读者掌握有限元方法和ANSYS操作，提高解决工程结构实际问题的能力。
本书内容全面完整、针对性强、实用性好，可作为面向高等院校土木、水利和机械等工科专业的本科生或研究生教材，也可以作为工程设计人员的参考书籍。

第1 章　概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9
1．1　ANSYS 的历史．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1．2　ANSYS 的功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1．3　ANSYS 16．0 版本的新亮点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
第2 章　制定ANSYS 分析方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 13
2．1　概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2．2　确定分析类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2．3　建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2．3．1　整体受力或局部受力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14
2．3．2　模型对称性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14
2．3．3　选用合理的单元类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 15
2．3．4　网格离散方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 16
2．3．5　处理连接关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19
2．3．6　预留荷载作用位置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20
2．3．7　制定求解过程方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20
2．3．8　专题分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 21
2．4　典型的分析过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2．5　一个简单的分析例子（GUI 方式）．．．．．．．．．．．．22
本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
第3 章　模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 28
3．1　单位设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3．2　坐标系和工作平面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3．2．1　全局和局部坐标系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 29
3．2．2　活动坐标系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 30
3．2．3　显示坐标系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 30
3．2．4　节点坐标系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 30
3．2．5　单元坐标系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 31
3．2．6　结果坐标系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 32
3．2．7　工作平面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 32
3．3　显示设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3．3．1　编号和颜色显示控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 33
3．3．2　边界条件和荷载的显示设置．．．．．．．．．．．．．．．．．． 34
3．3．3　尺寸和形状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 34
3．4　实体模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
3．4．1　自底向上建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36
3．4．2　自顶向下建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 38
3．5　实体建模—导入AutoCAD 模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3．6　布尔运算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3．6．1　布尔运算的设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 41
3．6．2　布尔操作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 42
3．6．3　布尔操作注意要点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 44
3．7　实体建模实例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
第4 章　网格划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 49
4．1　网格划分流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
4．1．1　设置单元属性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 49
4．1．2　设置网格划分尺寸．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 51
4．1．3　选择网格划分方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 51
4．1．4　生成网格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 51
4．1．5　网格检查与修改．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 51
4．2　实体分网技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
4．2．1　单元属性设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 52
4．2．2　网格划分尺寸控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 53
4．2．3　自由网格和映射网格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 57
4．3　高级分网技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
4．3．1　扫掠生成体网格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 63
4．3．2　过渡金字塔单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 65
4．3．3　自适应网格划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 67
4．4　 单元形状及网格检查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
4．4．1　单元形状检查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 69
4．4．2　网格有效性检查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 71
4．5　网格修改．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
4．5．1　重新划分网格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 72
4．5．2　清除网格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 72
4．5．3　细化网格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 72
4．5．4　四面体单元的修改．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 74
4．6　直接建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
4．6．1　节点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 74
4．6．2　单元．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 75
4．7　网格划分实例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
第5 章　加载与求解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 83
5．1　荷载及加载基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
5．1．1　分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．