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midasCivil施工專題培訓——鋼圍堰分析王喜盈2014年8月15日橋梁結構通用有限元分析與設計軟件培訓提綱基本知識講解雙壁鋼圍堰建模分析建模注意事項橋梁結構通用有限元分析與設計軟件鋼圍堰分析一、程序介紹前處理：節(jié)點和單元、邊界條件、荷載分析：靜力分析、屈曲分析、水化熱分析等后處理：反力、變形、內力、應力橋梁結構通用有限元分析與設計軟件鋼圍堰分析二、單元類型的選擇常用單元：梁單元、桁架單元、板單元、實體單元梁單元：該單元是由2個節(jié)點構成，它具有拉、壓、剪、彎、

扭的剛度。梁單元每一個節(jié)點都具有三個方向的平

動位移和三個方向的旋轉位移，即每個節(jié)點具有6個

自由度。桁架單元：該單元由2個節(jié)點構成，它只能傳遞軸向的拉力

和壓力。桁架單元只具有軸向剛度，即只有x軸

有意義，它是確定結構變形的基準。橋梁結構通用有限元分析與設計軟件鋼圍堰分析二、單元類型的選擇板單元：該單元由同一平面上的3到4個節(jié)點構成的平板單

元，在工程中可以解決平面張拉、平面壓縮、平

面剪切及平板沿厚度方向的彎曲、剪切等結構問

題。板單元每個節(jié)點具有x、y、z軸方向平動位移

自由度和繞x、y軸旋轉位移自由度。實體單元：該單元是分別利用4個節(jié)點、6個節(jié)點和8個節(jié)點

構成的三維實體單元。實體單元每個節(jié)點都具有

三個方向的平動位移自由度。橋梁結構通用有限元分析與設計軟件鋼圍堰分析三、邊界條件彈性連接：類似于梁單元的彈簧單元

一般類型：一般彈性連接（6個自由度）

剛性：剛性連接單元；彈性連接剛度不是無窮大，是整個模型中最大剛度的10^5倍

只受拉：只受拉彈性連接

只受壓：只受壓彈性連接剛性連接：純粹的邊界條件，節(jié)點自由度耦合的一種方式釋放梁端約束：梁兩端的梁端釋放條件（鉸接、滑動、滾動，

節(jié)點和部分固定）一般支承：約束選定節(jié)點的自由度橋梁結構通用有限元分析與設計軟件鋼圍堰分析彈性連接剛性與剛性連接的區(qū)別性質：彈性連接類似于梁單元的彈簧單元；

剛性連接是純粹的邊界條件約束自由度：彈性連接的“剛性”約束的是節(jié)點的所有自由度；

剛性連接可以選擇約束哪些自由度。節(jié)點主從關系：彈性連接的兩個節(jié)點沒有主從關系；

剛性連接必須有一個主節(jié)點，一個或多個從屬節(jié)點。施工階段：彈性連接可以任意激活鈍化；

剛性連接在施工階段只能激活不能鈍化。橋梁結構通用有限元分析與設計軟件鋼圍堰分析截面特性計算器：有效、快速計算復雜截面特性的工具。四、截面特性計算器（SPC）SPC截面Plane（厚、薄壁截面）應力函數(shù)積分方法Line（薄壁截面）方程：只對閉合環(huán)進行抗扭剛度計算-薄板（剪力流計算抗扭慣性矩）FEM：截面各部分抗扭剛度均計算（網(wǎng)格有限元法）-厚板板的厚度h與板的寬度L之比即寬厚比。寬厚比h/L>1/10時稱為厚板；寬厚比h/L<1/10時稱為薄板。區(qū)別：厚板彎曲分析時不能忽略橫向剪切變形的影響；薄板彎曲分析時一般忽略橫向剪切變形的影響。橋梁結構通用有限元分析與設計軟件鋼圍堰分析截面特性計算器：有效、快速計算復雜截面特性的工具。四、截面特性計算器（SPC）Civil導入途徑設計截面>設計用數(shù)值截面只能導入Plane截面，需定義設計參數(shù)，不僅用于受力分析，還用于結構設計。數(shù)值>任意截面Plane和Line截面均可導入，只能用于受力分析。橋梁結構通用有限元分析與設計軟件鋼圍堰分析雙壁鋼圍堰內、外壁板、鋼套筒采用板單元（壁厚6mm），內、外壁高度21m，鋼套筒高9m；內支撐及水平桁架采用桁架單元（角鋼90×8mm）；填充混凝土（高11m）、封底混凝土（高5m）采用實體單元；內支撐1和2截面直徑D為630mm，厚度為10mm；內支撐3截面直徑為400mm，厚度為10mm。鋼材：Q235B；混凝土：C20。水容重：1000kg/m^3，（1000kg=10KN）橋梁結構通通用有限元元分析與設設計軟件鋼圍堰分析析建模注意事事項1.借助CAD完成模型建建立；2.注意單元坐坐標系的統(tǒng)統(tǒng)一，便于于單元分割割及荷載施施加；3.板單元結果果的查看4.借助于不同同的結構組組方便建模模及結果查查看橋梁結構通通用有限元元分析與設設計軟件鋼圍堰分析析建模注意事事項問：板單元元查看應力力或者內力力結果時有有單元、節(jié)節(jié)點平均和和取被激活活節(jié)點的平平均值三項項，其中按按單元輸出出時數(shù)值選選項又分為為最大值和和單元中心心值，這些些值都代表表什么含義義呢？答：單元最大值值表示各單元元計算得到到的四個節(jié)節(jié)點內力中中最大的內內力；單元中心值值為單元中心心的內力結結果（構成成該單元N個節(jié)點的平平均值）節(jié)點平均值值：首先取各各單元共用用節(jié)點處內內力計算結結果的平均均值，從而而每個單元元對應的四四個節(jié)點都都可以得到到一個平均均值，四個個平均值的的最大值作作為此項內內容的輸出出結果；取被激活單單元的節(jié)點點平均值：計算各共共用節(jié)點平平均值時只只考慮被激激活的單元元。程序提供的的4中輸出結果果：單元中中心內力、、單元節(jié)點點內力最大大值、節(jié)點點平均內力力最大值、、激活單元元節(jié)點平均均內力最大大值，除單單元中心值值以外，其其余值均為為取四個節(jié)節(jié)點的最大大值作為輸輸出結果。。橋梁結構通通用有限元元分析與設設計軟件鋼圍堰分析析建模注意事事項單元最大值值及中心值值(299.688*2+138.116*2)/4=218.902橋梁結構通通用有限元元分析與設設計軟件鋼圍堰分析析建模注意事事項節(jié)點平均北京邁達斯斯技術有限限公司橋梁結構通通用有限元元分析與設設計軟件官