随着社会经济快速发展,城市现代化及社会现代化的持续推进,中国高速公路网络建设日益发达。20世纪30年代,西方一些国家开始修建高速公路。到20世纪60年代,高速公路系统进行了快速发展时期。经济发展与发达的交通系统密不可分,作为现代化生活、生产不可或缺的运输工具,汽车已经融入了人类社会的各个地方,因此高速公路的建设成为了一个国家发展和繁荣的必备基础。毫无疑问,中国作为一个发展中国家,高速公路的建设正处于急速发展的时期。高速公路具有通行能力大,行车安全,降低运输成本,并且能够带动沿线经济发展的诸多优点。随着高速公路的快速发展,高速公路周边的大型广告牌也日益受到人们的重视。本项目采用有限元软件ANSYS对高空广告牌结构进行有限元模拟分析。分别对单立柱高空广告牌和双立柱高空广告牌进行自重下的模态分析、风荷载作用下的振动分析、地震作用下的动力特性分析。为不同结构形式广告牌的受力特性及设计方法提供参考。进行的具体内容如下:(1)应用有限元分析软件ANSYS中综合建模的方法,建立合理的单立柱高空广告牌结构和双立柱高空广告牌结构的有限元模型。(2)应用有限元分析软件ANSYS对广告牌结构的有限元模型进行了自振响应分析,得到了结构在自重作用下的振动周期和振动模态,对结构的自振特性进行了分析研究。发现结构的前两阶振型都为结构的整体振动,且对于单立柱高空广告牌结构,第一阶振型为结构平面内振动,而双立柱高空广告牌结构的第一阶振型为结构平面外振动。(3)在模态分析的基础上,采用几何非线性有限元的分析方法,应用有限元分析软件ANSYS对结构进行风振响应分析,得出了结构在风荷载作用下的动力响应。(4)应用有限元分析软件ANSYS对广告牌结构有限元模型进行地震响应分析。提取了广告牌结构在四种地震记录作用下的位移及应力云图,且绘制了广告牌结构的位移、反力及应力的时程曲线。通过对结果进行分析,提出了工程设计意见,为广告牌结构的工程设计和进一步研究提供了一定的参考。