《桿系靜力分析》課件

《桿系靜力分析》PPT課件桿系靜力分析概述桿系靜力分析的基本原理桿系靜力分析的步驟和方法桿系靜力分析的實例桿系靜力分析的軟件實現(xiàn)contents目錄桿系靜力分析概述010102桿系靜力分析的定義它主要關(guān)注的是結(jié)構(gòu)在恒定或緩慢變化荷載作用下的響應(yīng)，不考慮結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下的動態(tài)效應(yīng)。桿系靜力分析是研究桿系結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的內(nèi)力和變形狀態(tài)的一種方法。123通過桿系靜力分析，可以確定結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的最大承載力和穩(wěn)定性，從而評估其安全性和可靠性。評估結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性通過桿系靜力分析，可以確定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形狀態(tài)，為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式和尺寸。為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)由于靜力荷載是長期作用在結(jié)構(gòu)上的，因此桿系靜力分析可以預(yù)測結(jié)構(gòu)的長期性能，如變形、裂縫等。預(yù)測結(jié)構(gòu)的長期性能桿系靜力分析的目的和意義

桿系靜力分析的基本假設(shè)假設(shè)結(jié)構(gòu)是線彈性材料在桿系靜力分析中，通常假設(shè)結(jié)構(gòu)是由線彈性材料組成的，因此結(jié)構(gòu)的響應(yīng)是線性的。假設(shè)靜力荷載是恒定的靜力荷載在分析過程中被認為是恒定的，不考慮動力荷載和地震等瞬態(tài)或周期性荷載的影響。假設(shè)結(jié)構(gòu)變形是微小的在桿系靜力分析中，通常假設(shè)結(jié)構(gòu)的變形是微小的，不會影響結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和應(yīng)力分布。桿系靜力分析的基本原理02總結(jié)詞描述物體在力的作用下保持平衡狀態(tài)的性質(zhì)。詳細描述力的平衡原理是桿系靜力分析的基本原理之一，它指出物體在力的作用下，如果處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，則物體所受的合力為零。在桿系結(jié)構(gòu)中，各個桿件也遵循力的平衡原理，以維持整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。力的平衡原理總結(jié)詞描述力在桿件中沿一定方向傳遞的性質(zhì)。詳細描述力的傳遞原理是桿系靜力分析中的重要概念，它表明力在桿件中沿一定方向傳遞，并且作用于桿件兩端的力大小相等、方向相反。在桿系結(jié)構(gòu)中，通過力的傳遞原理，可以分析各個桿件之間的相互作用和力的分布情況。力的傳遞原理描述桿件變形后仍保持協(xié)調(diào)性的性質(zhì)?？偨Y(jié)詞變形協(xié)調(diào)原理是桿系靜力分析中的另一個重要原理，它表明桿件在受力后，雖然發(fā)生變形，但各部分仍保持協(xié)調(diào)性，即相對位置和尺寸不會發(fā)生改變。在桿系結(jié)構(gòu)中，變形協(xié)調(diào)原理用于分析桿件之間的相對位置變化和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。詳細描述變形協(xié)調(diào)原理桿系靜力分析的步驟和方法03將實際結(jié)構(gòu)簡化為桿系結(jié)構(gòu)，忽略次要因素，突出主要矛盾。根據(jù)實際尺寸、材料屬性等確定模型參數(shù)，如長度、截面尺寸、材料彈性模量等。建立模型模型參數(shù)確定模型簡化根據(jù)實際結(jié)構(gòu)確定約束類型，如固定約束、滑動約束等。約束類型選擇根據(jù)實際工作狀態(tài)確定作用在桿系上的載荷，如重力、外部力等。載荷確定確定約束和載荷求解平衡方程平衡方程建立根據(jù)力學(xué)原理建立平衡方程，包括力矩平衡和力平衡。求解方法選擇根據(jù)平衡方程的特點選擇合適的求解方法，如解析法、數(shù)值法等。結(jié)果解讀對求解結(jié)果進行解讀，明確各桿件的內(nèi)力和變形。校核與優(yōu)化根據(jù)結(jié)果進行校核，判斷是否滿足設(shè)計要求；如不滿足，進行優(yōu)化設(shè)計。結(jié)果分析和校核桿系靜力分析的實例04由直桿組成的結(jié)構(gòu)體系，各桿之間通過鉸鏈連接，不能承受彎矩。簡單桿系定義采用截面法或節(jié)點法，計算各桿的軸力、剪力和彎矩。分析方法兩跨等截面簡支梁，中間用鉸鏈連接。實例簡單桿系的靜力分析由直桿、曲桿、剛架等組成的結(jié)構(gòu)體系，各桿之間通過各種連接方式組合。復(fù)雜桿系定義分析方法實例采用整體法或分離法，考慮各桿的變形協(xié)調(diào)和內(nèi)力分布。高層建筑結(jié)構(gòu)體系，包括框架、剪力墻、筒體等。030201復(fù)雜桿系的靜力分析橋梁工程、建筑工程、機械工程等。應(yīng)用領(lǐng)域某大型橋梁的鋼拱橋主拱圈受力分析，采用桿系有限元法進行靜力分析，確保橋梁的安全性和穩(wěn)定性。案例1某高層建筑的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系受力分析，通過桿系模型簡化計算，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低成本。案例2實際工程中的應(yīng)用案例桿系靜力分析的軟件實現(xiàn)05

有限元法的基本原理有限元法是一種將復(fù)雜結(jié)構(gòu)或連續(xù)體離散化為有限個小的、簡單的、相互連接的單元體的集合，并對這些單元體進行力學(xué)分析的方法。有限元法通過將連續(xù)體離散化，將復(fù)雜的邊界條件和載荷分布轉(zhuǎn)化為簡單的節(jié)點載荷，從而簡化了問題的求解過程。有限元法的基本步驟包括離散化、單元分析、整體分析、求解和后處理等。一款功能強大的有限元分析軟件，廣泛應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域，包括桿系靜力分析。ANSYS適用于多種結(jié)構(gòu)的有限元分析軟件，包括桿系結(jié)構(gòu)，具有易用性和高效性。SAP2000主要用于土木工程領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)分析軟件，可以進行桿系結(jié)構(gòu)的靜力分析。Midas一款通用有限元分析軟件，適用于各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析，包括桿系結(jié)構(gòu)。ABAQUS常用桿系靜力分析軟件介紹VS前處理（建立模型、設(shè)置材料屬性、網(wǎng)格劃分等）→加載并定義邊界條