邁達(dá)斯軟件應(yīng)用之框架

4.框架分析概述查看下面框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和沉降現(xiàn)象。材料彈性模量:1.0kip/ft2截面截面面積(Area) :1.0ft2

截面慣性矩(Iyy) :1.0ft4荷載1.給模型的橫梁施加1.5kips/ft的均布荷載2.節(jié)點(diǎn)2和12施加(+)X方向的集中荷載25kips圖4.1分析模型本例題是全構(gòu)件剛體連接的模型1和單元的中間設(shè)置鉸接的模型2兩個(gè)模型。查看有無鉸接條件兩個(gè)框架的內(nèi)力和變形形狀的差異。模型模型1模型2圖4.2分析模型設(shè)定基本環(huán)境打開新文件,以‘框架.mgb’為名存檔。文件/新文件文件/保存(框架)

設(shè)定單位體系和結(jié)構(gòu)類型。工具/單位體系長度>ft;力>kips圖4.3設(shè)定單位體系在分析2維平面的結(jié)構(gòu)的時(shí)候，就要約束平面以外的所有自由度。比如X-Z平面結(jié)構(gòu),就要約束所有節(jié)點(diǎn)的Dy,Rx,Rz自由度。這種節(jié)點(diǎn)約束條件，我們可以把分析范圍局限在2維平面上,自動(dòng)約束平面以外的約束條件。

為了便于X-Z平面結(jié)構(gòu)的建模，把X-Z平面定義為用戶坐標(biāo)系(UCS)x-y平面。參照在線幫助的“用戶坐標(biāo)系和柵格”部分模型/結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型>X-Z平面模型/定義用戶坐標(biāo)系/X-Z平面坐標(biāo)>原點(diǎn)(0,0,0)旋轉(zhuǎn)角度>角度(0)捕捉軸線(關(guān)),正面(開)圖4.4設(shè)定用戶坐標(biāo)系

在用戶坐標(biāo)系(UCS)x-y平面布置1ft間隔的點(diǎn)柵格(pointgrid)。模型/定義軸網(wǎng)/定義點(diǎn)格柵格間距>dx,dy(1,1)圖4.5設(shè)定點(diǎn)柵格格

定義材料和截截面輸入材料和截截面。為了便于于分析用‘用戶定義義類型’和‘?dāng)?shù)據(jù)類型型’。模型/特特性/材料一般>名稱(材料);類型>用戶定義義用戶定義>規(guī)規(guī)范>無分析數(shù)據(jù)>彈彈性模量(1)模型/特性性/截面數(shù)值截面號(hào)(1);名稱(截面);截面面形狀>實(shí)腹長方方形截面截面特性值>>面積(1);Iyyy(1)圖4.6定義材料圖4.77定義截面面

建立節(jié)點(diǎn)和單單元用捕捉點(diǎn)柵格格建立節(jié)點(diǎn)點(diǎn)和梁單元元(beeameelemeent)。用鼠標(biāo)編輯功功能依次點(diǎn)點(diǎn)擊UCS坐標(biāo)系的的坐標(biāo)(0,00,0))和(0,330,00)建立單元1。參照點(diǎn)的的坐標(biāo)值可可以在畫面面下端的狀狀態(tài)欄上查查看(圖4.88?eq\\o\acc(○,1))。節(jié)點(diǎn)號(hào),單元號(hào)模型/單單元/建立單元元單元類型>一一般梁/變截面梁梁材料>1::材料;截面>1:截面打開捕捉點(diǎn)功能的話，可用鼠標(biāo)點(diǎn)擊畫面上的任意點(diǎn)柵格(gridpoint)來建立節(jié)點(diǎn).交叉分割>節(jié)節(jié)點(diǎn)(開);單元(開)打開捕捉點(diǎn)功能的話，可用鼠標(biāo)點(diǎn)擊畫面上的任意點(diǎn)柵格(gridpoint)來建立節(jié)點(diǎn).eq\o\ac(○,1)U(0,30,0)U(0,0,0)U(0,30,0)U(0,30,0)點(diǎn)擊顯示選項(xiàng)，可以調(diào)節(jié)label的大小和字體U(0,0,0)U(0,0,0)圖4.8建立單元1

用鼠標(biāo)編輯功功能依次指指定用戶坐坐標(biāo)系的坐坐標(biāo)(330,00,0)),(330,330,00)和(0,,30,,0),,(300,300,0))建立單元2和單元3(圖4.99)。被捕捉的用戶戶坐標(biāo)系(UCS))、整體坐標(biāo)標(biāo)系(GCSS)的坐標(biāo)值值顯示在畫面面下端的狀狀態(tài)條里。圖4.99建立單元2,33

為了在已建立立的單元中中央輸入鉸鉸支點(diǎn),用分割單元元功能把單單元1、2、3等分。只在模型2中輸入鉸接條件。模型/單元元/分割單元元 點(diǎn)格((關(guān)),捕捉點(diǎn)(關(guān)),全選分割>單元類類型>線單元;等等距離x方向分割數(shù)數(shù)量>2圖4.110分割單元元

輸入邊界條件件完成了結(jié)構(gòu)建建模,給兩個(gè)柱的下下端部輸入固定定支承條件件。參照用戶手冊(cè)的“自由度約束條件”對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)以以剛體條件件約束自由參照用戶手冊(cè)的“自由度約束條件”模型/邊邊界條件/一般般支承自動(dòng)對(duì)齊單選(節(jié)點(diǎn):1,,3))選擇>添加;支承條件件類型>Dx,,Dz,,Ry(開) 支撐條件標(biāo)志的右上的三角形指節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系（節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系未指定時(shí)為整體坐標(biāo)系）X軸方向的平移自由度，順時(shí)針依次為Y、Z軸方向的平移自由度，繞X、Y、Z軸方向的旋轉(zhuǎn)自由度。圖4.111輸入支承承條件

輸入荷載定義荷載工況況為輸入均布荷荷載和節(jié)點(diǎn)點(diǎn)荷載，首首先定義荷荷載工況。荷載/靜靜力荷載工工況名稱(荷荷載1));類型>用戶定義義的荷載名稱(荷荷載2));類型>用戶定義義的荷載圖4.122輸入荷載載工況

輸入靜力荷載載給梁單元、節(jié)節(jié)點(diǎn)輸入均均布荷載、節(jié)點(diǎn)荷載(圖4.11)。荷載/梁梁單元荷載載(單元)單選(單單元:3,66)荷載工況名稱稱>荷載1;;選擇>添加荷載類型>均均布荷載;方向>整體坐標(biāo)標(biāo)系ZV數(shù)值>W(-11.5))荷載/節(jié)節(jié)點(diǎn)荷載單選(節(jié)節(jié)點(diǎn):2)荷載工況名稱稱>荷載2;;選擇>添加節(jié)點(diǎn)荷載>FFX(25)圖4.133輸入荷載載

建立模型22為了比較全部部剛體連接接的模型1和使用3個(gè)鉸接的的模型2的分析結(jié)結(jié)果，建立立模型2。用復(fù)制和移移動(dòng)功能向向右復(fù)制模模型1來建立立模型2。(圖4.114)模型/單元元/復(fù)制和移移動(dòng)全選 形式>復(fù)制制;移動(dòng)和和復(fù)制>等間距dx,dyy,dzz(40,,0,0);復(fù)制次數(shù)(1))可以同時(shí)復(fù)制輸入在復(fù)制對(duì)象的邊界條件和荷載。復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性性,復(fù)制單單元屬性(開)可以同時(shí)復(fù)制輸入在復(fù)制對(duì)象的邊界條件和荷載。復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性性邊界條件>一一般支承(開)靜力荷載>節(jié)節(jié)點(diǎn)荷載(開)復(fù)制單元屬性性靜力荷載>梁梁單元荷載載(開)40ft40ft圖4.114建立模型2

輸入內(nèi)部鉸支支給模型2輸輸入內(nèi)部鉸鉸接。激活模型22，輸入邊界界條件(BeaamEnndReeleasse).模型/邊邊界條件/釋放放梁端約束束 選擇最新建建立的個(gè)體體，激活單選(單單元:7,,8,9)選擇>添加//替換選擇類型釋放放比率>i-節(jié)點(diǎn)>My,Mz((關(guān))圖4.155輸入鉸接點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析析完成所有框架架結(jié)構(gòu),邊界條件件以及荷載載,運(yùn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)分析.全部激活分析/運(yùn)行分析析

查看分析結(jié)果果查看變形圖查看重力方向向荷載(荷載1)下結(jié)構(gòu)變形形圖(deeformmedsshapee)。模型2的梁梁中間的鉸接點(diǎn)上發(fā)生生了與懸臂梁相相似的大變變形。結(jié)果/位位移/位移形狀荷載工況/荷荷載組合>ST:荷載1;成分>DXZ顯示類型>變變形前(開)變形變形圖的比率率(1.55);變形的表表現(xiàn)方式>實(shí)際變形使用于選擇確確認(rèn)時(shí)(關(guān))圖4.166重力方向向荷載引起起的的變形形圖(defoormeddshaape)

查看橫向力((荷載2)作用用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)變形圖(deeformmedsshapee)。可以看到模型型2的柱中間鉸接點(diǎn)為基準(zhǔn)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)急劇劇變化的變變形形狀。交交接點(diǎn)上部部的橫向荷荷載以剪力力傳達(dá)到交交接點(diǎn)下部部，上部構(gòu)構(gòu)件不能約約束下部構(gòu)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)自由度。變變形情況如如同下部固固定、上部部自由的柱柱受橫向力力的結(jié)構(gòu)的的變形。結(jié)果/變形形/變形形狀荷載工況/荷荷載組合>ST:荷載2;;成分>DXZ顯示類型>變變形前(開)變形變形圖的比率率(1.55);變形的表表現(xiàn)方式>實(shí)際變形圖4.117橫向荷荷載產(chǎn)生的的變形(defoormeddshaape)

查看內(nèi)力查看重力方向向荷載(荷載1)作用用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力圖。在模型2中重重力荷載引引起的上部部柱上的彎彎矩為168..75kiipsftt。鉸接點(diǎn)點(diǎn)產(chǎn)生的剪剪力為111.25((=1688.75//15)kkips。（式式中的15為上半柱柱的長度）結(jié)果/內(nèi)內(nèi)力/梁單元內(nèi)內(nèi)力圖荷載工況/荷荷載組合>ST:荷載1;內(nèi)力>Fz顯示選項(xiàng)>精精確解;線涂色;系數(shù)(2))顯示類型>等等值線(關(guān));變形(關(guān))數(shù)值小數(shù)點(diǎn)以下位位數(shù)(2))適用于選擇確確認(rèn)時(shí)(關(guān))輸出位置>絕絕對(duì)最大((開)圖4.118梁單元內(nèi)內(nèi)力圖(sheaarfoorcediaggram))

查看彎矩查看重力方向向荷載作用用下產(chǎn)生的的彎矩。由于模型2的的柱中間為為鉸接，柱的的彎矩圖與與懸臂梁相同同。結(jié)果/內(nèi)內(nèi)力/梁單元內(nèi)內(nèi)力圖荷載工況/荷荷載組合>ST:荷載1;內(nèi)力>My顯示選擇>精精確解;線涂色;系數(shù)(1))顯示類型>等等值線(關(guān));數(shù)值(開)輸出位置>絕絕對(duì)最大((開)圖4.199重力力方向荷載載產(chǎn)生的彎矩矩圖(bbendiingmmomenntdiiagraam)

查看橫向力作作用下的彎彎矩。結(jié)果/內(nèi)內(nèi)力/梁單元內(nèi)內(nèi)力圖荷載工況/荷荷載組合>ST:荷載2