maidas01-連續(xù)梁分析

15 1 連續(xù)梁分析 概述概述 比較連續(xù)梁和多跨靜定梁受均布荷載和溫度荷載 上下面的溫差 下的反力 位移 內(nèi)力 1 溫度荷載如何輸入 2 模型的建立過程 首先建立一個(gè)節(jié)點(diǎn) 由節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展單元建立梁單元模型 連續(xù) 梁和多跨靜定梁通過改變節(jié)點(diǎn)約束條件實(shí)現(xiàn) 3跨連續(xù)兩次超靜定 3跨靜定 3跨連續(xù)1次超靜定 16 圖 1 1 分析模型 17 材料材料 鋼材 G Grade3rade3 截面截面 數(shù)值 箱形截面 400 200 12 mm 荷載荷載 1 均布荷載 1 0 tonf m 2 溫度荷載 T 5 上下面的溫度差 設(shè)定基本環(huán)境設(shè)定基本環(huán)境 打開新文件 以 連續(xù)梁分析連續(xù)梁分析 mgb mgb 為名存檔 單位體系設(shè)定為 m m 和 tonftonf 文件 新文件新文件 文件 存檔存檔 連續(xù)梁分析連續(xù)梁分析 工具 單位體系單位體系 長度 m m 力 tonftonf 1tonf 9 6kN1tonf 9 6kN 1kN 0 1tonf1kN 0 1tonf 圖 1 2 設(shè)定單位體系 18 設(shè)定結(jié)構(gòu)類型為 X Z 平面 為了簡化為平面問題 程序?qū)⒆詣?dòng)約束Y方向的位移Dy和繞X軸和Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)Rx Rz 模型 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 X ZX Z 平面平面 設(shè)定材料以及截面設(shè)定材料以及截面 材料選擇鋼材GB S 中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 定義截面 模型 材料和截面特性 材料材料 名稱 Grade3 Grade3 設(shè)計(jì)類型 鋼材鋼材 規(guī)范 GBGB S S 數(shù)據(jù)庫 G Grade3rade3 模型 材料和截面特性 截面截面 截面數(shù)據(jù)截面數(shù)據(jù) 截面號(hào) 1 1 截面形狀 箱形截面箱形截面 用戶 如圖輸入 名稱 400 200 12400 200 12 選擇選擇 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 中的任中的任 意材料 材料的基本特意材料 材料的基本特 性值 彈性模量 泊松性值 彈性模量 泊松 比 線膨脹系數(shù) 容重比 線膨脹系數(shù) 容重 將自動(dòng)輸出 將自動(dòng)輸出 19 圖 1 3 定義材料 圖 1 4 定義截面 建立節(jié)點(diǎn)和單元建立節(jié)點(diǎn)和單元 為了生成連續(xù)梁單元 首先輸入節(jié)點(diǎn) 正面正面 捕捉點(diǎn)捕捉點(diǎn) 關(guān) 捕捉軸線捕捉軸線 關(guān) 捕捉節(jié)點(diǎn)捕捉節(jié)點(diǎn) 開 捕捉單元捕捉單元 開 自動(dòng)對(duì)齊自動(dòng)對(duì)齊 模型 節(jié)點(diǎn) 建立節(jié)點(diǎn)建立節(jié)點(diǎn) 坐標(biāo) x y z 0 0 0 0 0 0 圖 1 5 建立節(jié)點(diǎn) 參照用戶手冊(cè)的參照用戶手冊(cè)的 輸入單元時(shí)主要考輸入單元時(shí)主要考 慮事項(xiàng)慮事項(xiàng) 20 21 用擴(kuò)展單元功能來建立連續(xù)梁 由節(jié)點(diǎn)向線單元擴(kuò)展 模型 單元 擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元 全選全選 擴(kuò)展類型 節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn) 線單元線單元 單元屬性 單元類型 梁單元梁單元 材料 1 Grade31 Grade3 截面 1 1 400 200 12400 200 12 Beta 角 0 0 生成形式 復(fù)制和移動(dòng)復(fù)制和移動(dòng) 復(fù)制和移動(dòng)復(fù)制和移動(dòng) 任意間距任意間距 方向 x x 間距 3 5 3 3 5 3 8 10 8 8 10 8 3 5 33 5 3 兩邊跨分別分兩邊跨分別分 成成3 3個(gè)單元 中跨分成個(gè)單元 中跨分成8 8個(gè)單元 個(gè)單元 圖 1 6 建立單元 X Z 輸入梁單元輸入梁單元 關(guān)于梁關(guān)于梁 單元的詳細(xì)事項(xiàng)參照單元的詳細(xì)事項(xiàng)參照 在線幫助的在線幫助的 單元類單元類 型型 的的 梁單元梁單元 部分部分 22 輸入邊界條件輸入邊界條件 3維空間的節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度 Dx Dy Dz Rx Ry Rz 但結(jié)構(gòu)類型已設(shè)定為X Z 平面 程序?qū)⒆詣?dòng)約束Y方向的位移Dy和繞X軸和Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)Rx Rz 所以只剩下3個(gè) 自由度 Dx Dz Ry 鉸支座約束自由度Dx Dz 滾動(dòng)支座約束自由度 Dz 模型 邊界條件 一般支承一般支承 節(jié)點(diǎn)號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào) 開 單選單選 節(jié)點(diǎn) 4 4 選擇 添加添加 支承條件類型 Dx Dx DzDz 開 單選單選 節(jié)點(diǎn) 1 1 12 12 1515 支承條件類型 DzDz 開 圖 圖1 7 輸入邊界條件 23 輸入荷載輸入荷載 定義荷載工況定義荷載工況 為輸入均布荷載和溫度荷載 首先定義荷載工況 荷載 靜力荷載工況靜力荷載工況 名稱 均布荷載 類型 用戶定義的荷載用戶定義的荷載 USER 名稱 溫度荷載 類型 用戶定義的荷載用戶定義的荷載 USER 24 圖1 8 輸入荷載條件 25 輸入均布荷載輸入均布荷載 給連續(xù)梁施加均布荷載 1 tonf m 荷載 梁單元荷載 單元 梁單元荷載 單元 節(jié)點(diǎn)號(hào)節(jié)點(diǎn)號(hào) 關(guān) 全選全選 荷載工況名稱 均布荷載 選擇 添加添加 荷載類型 均布荷載均布荷載 方向 整體坐標(biāo)系整體坐標(biāo)系 Z Z 投影 否否 數(shù)值 相對(duì)值相對(duì)值 x1 0 0 x2 1 1 W 1 1 荷載方向與整體坐荷載方向與整體坐 標(biāo)系標(biāo)系Z Z軸方向相反軸方向相反 輸入荷載為 輸入荷載為 1 1 26 圖 1 9 輸入均布荷載 27 輸入溫度荷載輸入溫度荷載 輸入連續(xù)梁的上下面溫度差 T 5 輸入溫度差后 根據(jù)材料的熱膨脹系數(shù) 溫差引起的梁截面產(chǎn)生的應(yīng)力考慮為荷載 顯示顯示 梁單元荷載 關(guān) 梁單元荷載 關(guān) 荷載 溫度梯度荷載溫度梯度荷載 全選全選 荷載工況名稱 溫度荷載 選擇 添加添加 單元類型 梁梁 溫度梯度 T2z T1z 5 5 28 圖 1 10 輸入溫度荷載 29 復(fù)制單元復(fù)制單元 復(fù)制連續(xù)梁 模型 1 來建立多跨靜定梁 模型 2 模型 3 為了同時(shí)復(fù)制連續(xù)梁 模 型1 均布荷載 溫度荷載 邊界條件 使用復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性和復(fù)制單元屬性復(fù)制單元屬性功能 顯示顯示 邊界條件 一般支承一般支承 開 模型 單元 單元的復(fù)制和移動(dòng)單元的復(fù)制和移動(dòng) 全選全選 形式 復(fù)制復(fù)制 移動(dòng)和復(fù)制 等間距等間距 dx dy dz 0 0 0 0 5 5 復(fù)制次數(shù) 2 2 復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性 開 復(fù)制單元屬性復(fù)制單元屬性 開 圖 1 11 復(fù)制單元 模型模型 1 模型模型 2 模型模型 3 30 輸入鉸接條件輸入鉸接條件 在復(fù)制的連續(xù)梁輸入內(nèi)部鉸支座來建立多跨靜定梁 在梁單元的端部使用釋放梁端約束釋放梁端約束功能來生成鉸接條件 模型 邊界條件 釋放梁端約束釋放梁端約束 單元號(hào)單元號(hào) 開 單選單選 單元 19 19 23 23 3333 選擇 添加添加 替換替換 選擇釋放和約束比率 j 節(jié)點(diǎn) MyMy 開 MzMz 開 或 圖 1 12 輸入鉸支支座 運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析 對(duì)連續(xù)梁和多跨靜定梁運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析 分析 運(yùn)行分析運(yùn)行分析 模型模型 1 模型模型 2 模型模型 3 關(guān)于內(nèi)部鉸支的詳關(guān)于內(nèi)部鉸支的詳 細(xì)說明參照在線幫細(xì)說明參照在線幫 助的助的 釋放梁端約束釋放梁端約束 部分部分 生成梁單元時(shí) 隨著先生成梁單元時(shí) 隨著先 指定的指定的i i節(jié)點(diǎn)和后指定節(jié)點(diǎn)和后指定 的的j j節(jié)點(diǎn)的生成決定坐節(jié)點(diǎn)的生成決定坐 標(biāo)系 標(biāo)系 只只要要在在圖圖標(biāo)標(biāo)菜菜單單顯顯示示 的的單單元元表表單單下下打打開開單單元元 坐坐標(biāo)標(biāo)軸軸和和局局部部方方向向就就可可 以以確確認(rèn)認(rèn) 31 查看分析結(jié)果查看分析結(jié)果 查看反力查看反力 比較均部荷載作用下連續(xù)梁和多跨靜定梁的反力 單元號(hào)單元號(hào) 關(guān) 顯示顯示 邊界條件 一般支承一般支承 關(guān) 釋放梁端約束釋放梁端約束 開 結(jié)果 反力和彎矩反力和彎矩 荷載工況 荷載組合 ST ST 均布荷載 反力 FXYZFXYZ 顯示類型 數(shù)值數(shù)值 開 圖例圖例 開 數(shù)值 小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù) 1 1 指數(shù)型指數(shù)型 關(guān) 適用于選擇確認(rèn)時(shí)適用于選擇確認(rèn)時(shí) 開 圖 1 13 均布荷載引起的反力 32 以表格的形式查看均布荷載引起的的反力 比較外荷載總合和反力的總合來查看模 型的建立和荷載的輸入是否恰當(dāng) 例題Z軸方向荷載為1 0 tonf m2 20 m 3 60 tonf 與表格中Z軸方向的反力 F Z 總和相等 結(jié)果 分析結(jié)果表格 反力反力 荷載組合 均布荷載 ST ST 開 溫度荷載 ST ST 關(guān) 圖 1 14 反力結(jié)果表格 33 比較對(duì)溫度荷載的反力 結(jié)果 反力和彎矩 荷載工況 荷載組合 ST ST 溫度荷載 反力 FXYZFXYZ 顯示類型 數(shù)值數(shù)值 開 圖例圖例 開 圖 1 15 溫度荷載產(chǎn)生的反力 模型模型 1 模型模型 2 模型模型 3 34 查看變形圖查看變形圖 查看溫度荷載產(chǎn)生的變形圖 DXZ 22 DZDX 顯示顯示 邊界條件 一般支承一般支承 開 結(jié)果 變形 變形形狀變形形狀 荷載工況 荷載組合 ST ST 溫度荷載溫度荷載 變形 DXZDXZ 顯示類型 變形前變形前 開 圖例圖例 開 圖 1 16 溫度荷載產(chǎn)生的變形圖 模型模型 1 模型模型 2 模型模型 3 35 查看內(nèi)力查看內(nèi)力 查看均布荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)的彎矩 結(jié)果 內(nèi)力 梁單元內(nèi)力圖梁單元內(nèi)力圖 荷載工況 荷載組合 ST ST 均布荷載 內(nèi)力 MyMy 選擇顯示 5 5 點(diǎn)點(diǎn) 不涂色不涂色 系數(shù) 2 02 0 顯示類型 等值線等值線 開 數(shù)值數(shù)值 開 圖例圖例 開 數(shù)值 小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù) 1 1 指數(shù)型指數(shù)型 關(guān) 適用于選擇確認(rèn)時(shí)適用于選擇確認(rèn)時(shí) 開 多跨靜定梁 模型 2 與連續(xù)梁 模型 1 相比 可以看出跨中彎矩減小 但支 點(diǎn)彎矩增大的情況 還可以看出 設(shè)有一個(gè)鉸的多跨靜定梁 模型3 的鉸支 點(diǎn)彎矩與 模型2 類似 無鉸部分的彎矩與 模型1 類似 圖 1 17 節(jié)點(diǎn)荷載產(chǎn)生的彎矩 36 查看溫度荷載產(chǎn)生的彎矩 溫度荷載產(chǎn)生的變形圖 圖1 16 中 可以看出模型2兩邊的懸臂梁與中間的簡支梁的 變形是相互獨(dú)立的 溫度荷載不會(huì)約束梁的變形 所以也不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力 結(jié)果 內(nèi)力 梁單元內(nèi)力圖梁單元內(nèi)力圖 荷載工況 荷載組合 ST ST 溫度荷載 內(nèi)力 MyMy 顯示選項(xiàng) 精確解精確解 不涂色不涂色 放大 2 02 0 顯示類型 等值線等值線 開 數(shù)值數(shù)值 開 數(shù)值 小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù) 1 1 指數(shù)型指數(shù)型 關(guān) 適用于選擇確認(rèn)時(shí)適用于選擇確認(rèn)時(shí) 開 圖 1