MIDAS-CIVIL-經(jīng)典學(xué)習(xí)資料2

/查看分析結(jié)果查看變形圖查看荷載工況1(LC１)產(chǎn)生的變形圖（dｅfoｒmedsｈaｐe）。結(jié)果/位移/位移形狀荷載工況/荷載組合〉ST：LC1；步驟〉NＬＳteｐ1成分>DＸYZ顯示類型＞變形前(開(kāi)）;數(shù)值（開(kāi))變形變形圖的比例（1。5）圖１1。17查看變形圖查看軸力查看荷載條件1（LC1)下產(chǎn)生的柱軸力。與P-Δ分析結(jié)果(圖1１.14)做比較,可以看出模型１的軸力減少了7.9tonf。這是因?yàn)闄M向位移使桿件產(chǎn)生了拉力的緣故。結(jié)果／內(nèi)力/梁?jiǎn)卧獌?nèi)力圖荷載工況/荷載組合>ＳT:LＣ１;步驟〉ＮLSｔep1內(nèi)力>Fx顯示選擇>線涂色；系數(shù)(2）顯示類型>等值線（關(guān))；變形（關(guān)）輸出位置＞絕對(duì)最大(開(kāi))數(shù)值〉數(shù)值選擇＞小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù)（3)圖1１。18軸力內(nèi)力圖?結(jié)果比較根據(jù)圖11。1分析模型的靜力分析、P-Δ分析、幾何非線性分析結(jié)果查看位移和內(nèi)力的變化。? 與正解做比較??條件正解靜力分析P-Δ分析模型１上端的橫向位移6。8４9in３。448ｉn6．82０iｎ支點(diǎn)彎矩９084。0lbｆ—ｉn5000。0lbf-in9062.8lbｆ-in模型2上端的旋轉(zhuǎn)位移0.001７0raｄ０．00１0３ｒad0.0０168rad支點(diǎn)彎矩－10２．0ｌbf—in—５0.０l(fā)ｂｆ—iｎ-101.２ｌbｆ—in支點(diǎn)剪力—2．02lbf-1．5lbｆ—２.０１ｌbf模型3上端的橫向位移0。４20in0。20７ｉn０.420in上端的旋轉(zhuǎn)位移0。0０752rａd0．00414raｄ0。00７51ｒａd支點(diǎn)彎矩２25．2lbｆ-iｎ100lbf—in225。１lbf-ｉn ?表格１1。1結(jié)果比較作用在柱的橫向力或彎矩的影響發(fā)生橫向位移時(shí),柱結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生附加彎矩，隨著橫向位移也會(huì)再次增加。運(yùn)行一般的靜力分析,其結(jié)果不會(huì)反映出附加內(nèi)力的發(fā)生，所以要運(yùn)行P—Δ分析,如果橫向位移及軸力的偏心距離不大，則可以求出與正解一致的結(jié)果。與幾何非線性分析結(jié)果做比較 ?分析方法節(jié)點(diǎn)橫位移柱軸力Ｐ－Δ分析模型136．8２0in-119１。５lbｆ模型25-0.030in-24３１。５ｌbｆ模型39０。42０in-298.0ｌbf幾何非線性分析模型135.8４1iｎ－１１８3。5９ｌbｆ模型25-0。0２０in-24３1。5lbf模型390.３９９ｉn－２98。0lbf表格１1.２與幾何非線性分析結(jié)果做比較比較P-Δ分析和幾何非線性的分析結(jié)果。參考用戶手冊(cè)的“P-Delｔａ分析"以及“幾何非線性分析”模型1的幾何非線性分析結(jié)果的柱上端的位移為５.8４１in，相對(duì)于P—Δ分析結(jié)果（6.８2iｎ)減少了。在進(jìn)行幾何非線性分析時(shí)內(nèi)力產(chǎn)生的幾何形狀的變化會(huì)反應(yīng)在分析結(jié)果中，故在模型１中的橫向力使柱產(chǎn)生了拉力。所以柱的軸力從119１。5lbｆ減小到了118３.59lbf，這說(shuō)明構(gòu)件的幾何剛度矩陣的橫向剛度增大了。因此幾何非線性分析結(jié)果參考用戶手冊(cè)的“P-Delｔａ分析"以及“幾何非線性分析”習(xí)題１．對(duì)以下２維結(jié)構(gòu)運(yùn)行P－Δ分析，與靜力分析的結(jié)果做比較。整體坐標(biāo)系原點(diǎn)整體坐標(biāo)系原點(diǎn)材料

彈性系數(shù)?:29×106psi

截面截面面積(Area)?：１.0in２?截面慣性矩(Iyｙ) ：0。0833333ｉｎ4荷載

(—）Z方向集中荷載100０l(fā)bf１2.熱應(yīng)力分析概述對(duì)鋼絲和銅絲構(gòu)成的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱應(yīng)力（thｅrmalstrｅsｓ)分析。材料鋼絲彈性模量(Es） ：３0×106ｐｓｉ熱膨脹系數(shù)（αｓ) ：７0×1０-7iｎ／in℉

銅絲彈性模量（Ec）?：16×10６psi熱膨脹系數(shù)(αｃ) :92×10-７in/iｎ℉剛性梁彈性模量（EB）?：1.０×１０15psi截面桁架單元（垂直） 面積?：0.1in2梁?jiǎn)卧?剛體) Iyy ：1。０in4荷載1.在節(jié)點(diǎn)5施加集中荷載4，00０l(fā)bf2.溫度荷載 初始溫度：１５最終溫度:25整體坐標(biāo)系原點(diǎn)整體坐標(biāo)系原點(diǎn)圖１2。1分析模型模型1為剛性梁?jiǎn)卧鯍煸陂L(zhǎng)度20iｎ的鐵絲和銅絲吊桿上結(jié)構(gòu)，模型２是以梁自由度約束在主節(jié)點(diǎn)上的剛性連接條件替換模型的剛性梁的結(jié)構(gòu)，運(yùn)行對(duì)10℉溫度變化的熱應(yīng)力分析以后與正解設(shè)定基本環(huán)境打開(kāi)新文件以‘熱應(yīng)力分析1．mgｂ'為名保存.文件/新文件文件/保存(熱應(yīng)力分析）設(shè)定單位體系。工具/單位體系長(zhǎng)度>iｎ;力>lｂf圖1２。2設(shè)定單位體系?設(shè)定結(jié)構(gòu)類型。結(jié)構(gòu)類型設(shè)定為X—Z平面。為了考慮溫度荷載輸入初始溫度.初始溫度是溫度變化發(fā)生前的結(jié)構(gòu)整體的溫度.模型／結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型>X－Z平面初始溫度(1５)點(diǎn)格(關(guān))，捕捉點(diǎn)(關(guān)),捕捉軸線（關(guān)）捕捉節(jié)點(diǎn)，捕捉單元,正面（開(kāi)）圖12.3設(shè)定結(jié)構(gòu)類型

定義材料以及截面定義材料和截面.用用戶定義的類型和數(shù)值類型定義材料和截面。模型/材料和截面特性／材料一般>名稱(鋼材);設(shè)計(jì)類型〉用戶定義用戶定義〉規(guī)范＞無(wú)分析數(shù)據(jù)〉彈性模量(3.0E+７）線膨脹系數(shù)（7．0Ｅ—６）一般>名稱（Coｐｐer）;設(shè)計(jì)類型>用戶定義分析數(shù)據(jù)>彈性模量(１.6E+7)線膨脹系數(shù)（9．２E-6)一般>名稱（彈性梁);設(shè)計(jì)類型＞用戶定義分析數(shù)據(jù)〉彈性模量（1．0E+15）圖１12.4定義材料模型/特性/截面數(shù)值名稱＞桁架；截面形狀〉箱形截面尺寸〉H（0.5)；B(0。5）；ｔw(0.1）;tｆ１（0.1)截面特性值＞面積（0.1)名稱〉梁?jiǎn)卧?截面形狀＞箱形截面尺寸＞Ｈ(1。0）;B（１。0）;tｗ(０.１）；tｆ１（0．1)截面特性值>Iyy(1.0）圖12。5定義截面

建立節(jié)點(diǎn)和單元用建立節(jié)點(diǎn)的復(fù)制功能輸入節(jié)點(diǎn)。模型/節(jié)點(diǎn)/建立節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)(x，y，ｚ)（0,0，０）復(fù)制>復(fù)制次數(shù)(2）;距離（dx，ｄy,dz)（10,0,０）圖12．6建立節(jié)點(diǎn)?用節(jié)點(diǎn)到線單元的擴(kuò)展單元功能輸入桁架單元。模型/單元/擴(kuò)展單元單元號(hào)，全選擴(kuò)展類型〉節(jié)點(diǎn)線單元單元類型〉桁架材料＞2：Cooper;截面>1:桁架dx,dy，dｚ(0,０，—２0）；復(fù)制次數(shù)（1）圖12．７建立桁架單元用擴(kuò)展單元功能建立梁?jiǎn)卧?。模?單元/擴(kuò)展單元單選（節(jié)點(diǎn):4，5）擴(kuò)展類型〉節(jié)點(diǎn)線單元單元類型>梁?jiǎn)卧牧?gt;3：彈性梁；截面＞2:梁?jiǎn)卧猟x,dy,dz(10,０,0);復(fù)制次數(shù)(１）圖12。８建立梁?jiǎn)卧ㄤ擉w）

在樹(shù)型菜單的工作欄中修改２號(hào)單元的材料.用鼠標(biāo)點(diǎn)擊用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“1:鋼材”然后拖到畫面上放在單元2上，這樣單元２的材料會(huì)變成

“1：鋼材”.樹(shù)型菜單〉工作單選（單元：2）?工作〉特性＞材料〉１：鋼材（拖放功能）放放拖圖12。9修改單元2的材料

輸入邊界條件給桁架單元的上端輸入鉸接條件.模型／邊界條件/一般支承單選(節(jié)點(diǎn)：１,2,3）選擇〉添加;支承條件類型＞Ｄx，Dz（開(kāi))單選（節(jié)點(diǎn)：4)選擇＞添加;支承條件類型>Ｄx(開(kāi)) 圖12。１0輸入邊界條件?輸入荷載定義荷載工況為輸入節(jié)點(diǎn)荷載和溫度荷載定義荷載工況.荷載／靜力荷載工況名稱(節(jié)點(diǎn)荷載）；類型>用戶定義的荷載名稱(溫度荷載）；類型>用戶定義的荷載圖１2。１1輸入荷載工況

輸入節(jié)點(diǎn)荷載在5號(hào)節(jié)點(diǎn)施加重力方向的集中荷載４，０00lbf(圖12。12）。荷載／節(jié)點(diǎn)荷載單選（節(jié)點(diǎn):５)荷載工況名稱＞節(jié)點(diǎn);選擇〉添加節(jié)點(diǎn)荷載＞ＦZ(—4０00)圖12。12輸入節(jié)點(diǎn)荷載

輸入溫度荷載為了反映10℉的溫差產(chǎn)生的荷載，整體結(jié)構(gòu)的溫度輸入為２５℉(2５－１5=10℉荷載／溫度荷載／系統(tǒng)溫度荷載工況名稱〉溫度荷載溫度＞最終溫度（25)圖１2.13輸入溫度荷載?運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析節(jié)點(diǎn)號(hào)（關(guān)），單元號(hào)(關(guān)）分析/運(yùn)行分析查看分析結(jié)果建立荷載組合條件本例題查看以下組合條件產(chǎn)生的應(yīng)力.荷載組合條件1（LCB１）：１。0節(jié)點(diǎn)荷載+1。０溫度荷載結(jié)果/荷載組合/一般荷載組合列表>名稱〉ＬCB1荷載工況和系數(shù)＞荷載工況＞節(jié)點(diǎn)荷載(ST)；系數(shù)（1.0）荷載工況〉溫度荷載（ＳＴ)；系數(shù)（1.０）圖１2。1４荷載組合條件?查看溫度荷載下的反力查看溫度荷載下的反力。溫度荷載引起的桁架單元上端的反力大小在鋼絲的情況下34．06５ｌbｆ,銅絲的情況下–17．032lbｆ.鋼絲和銅絲連接在剛體上,所以約束了豎向的位移.對(duì)熱膨脹系數(shù)小的鋼絲內(nèi)部產(chǎn)生了拉力，反力方向?yàn)椋珃；對(duì)熱膨脹系數(shù)大的銅絲內(nèi)部產(chǎn)生了壓力，反力方向?yàn)椋瓃。結(jié)果/反力／反力/彎矩荷載工況/荷載組合(SＴ:溫度荷載）反力>Fz顯示類型>數(shù)值（開(kāi));圖例(開(kāi))數(shù)值小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù)(3)圖12．15查看對(duì)溫度荷載的反力?查看桁架應(yīng)力查看節(jié)點(diǎn)荷載下的桁架單元應(yīng)力。節(jié)點(diǎn)荷載作用的桁架單元因鋼體梁?jiǎn)卧淖饔?發(fā)生同樣的沉降(0。０13ｉn），根據(jù)軸方向的剛度比例分配應(yīng)力。結(jié)果／應(yīng)力／桁架單元應(yīng)力荷載工況/荷載組合(ST：節(jié)點(diǎn)荷載）選擇應(yīng)力>全部顯示類型＞數(shù)值（開(kāi)）;圖例（開(kāi))截面輸出位置〉全部數(shù)值小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù)（3）適用于選擇確認(rèn)（開(kāi))圖12。16節(jié)點(diǎn)荷載下的桁架應(yīng)力?查看溫度荷載下的桁架應(yīng)力.各單元的上下部被約束，會(huì)發(fā)生兩種材料的熱膨脹系數(shù)之差的荷載，重新根據(jù)各單元的軸方向剛度比例分擔(dān)發(fā)生的荷載。結(jié)果/應(yīng)力/桁架單元應(yīng)力荷載工況/荷載組合（ST:溫度荷載）選擇壓力＞全部顯示類型〉數(shù)值(開(kāi)）;圖例（開(kāi)）截面輸出位置〉全部圖1２.17溫度荷載下的桁架應(yīng)力?查看荷載組合條件1下的桁架應(yīng)力。桁架單元應(yīng)力是把對(duì)節(jié)點(diǎn)荷載條件和溫度荷載條件發(fā)生的應(yīng)力線形組合的結(jié)果。結(jié)果/應(yīng)力／桁架應(yīng)力荷載工況/荷載組合（CＢ:LCB1）選擇應(yīng)力〉全部顯示類型＞數(shù)值(開(kāi)）；圖例（開(kāi)）截面輸出位置>全部圖12．１8查看桁架單元的應(yīng)力?建立模型2把‘熱應(yīng)力分析1.ｍgｂ’以‘熱應(yīng)力分析2．mgb’為名保存。在熱應(yīng)力分析２中用剛體連接條件代替剛體梁反映剛體反應(yīng)。文件/另存為(熱應(yīng)力分析2）修改材料在輸入的單元必須有剛度,所以不能輸入“0”為防止剛體效應(yīng)把彈性模量修改為很小的值。模型/特性／材料一般>材料號(hào)(3）；名稱(彈性梁)類型〉用戶定義用戶定義>規(guī)范〉無(wú)分析數(shù)據(jù)＞彈性模量(1．０）圖１2.19修改材料

添加剛體連接條件利用剛體連接條件把節(jié)點(diǎn)4，６的Ｄz方向的自由度從屬于主節(jié)點(diǎn)5.剛體連接條件的詳細(xì)說(shuō)明參照剛體連接條件的詳細(xì)說(shuō)明參照用戶手冊(cè)的“主節(jié)點(diǎn)和從屬節(jié)點(diǎn)(剛體連接功能)"部分模型/邊界條件/剛性連接?節(jié)點(diǎn)號(hào),單選（節(jié)點(diǎn)：4,6）選擇>添加/替換；主節(jié)點(diǎn)號(hào)（5)剛性連接的自由度>ＤＺ（開(kāi)）圖12．2０添加剛體連接條件運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析.節(jié)點(diǎn)號(hào)（關(guān))，單元號(hào)（關(guān)）分析／運(yùn)行分析查看桁架應(yīng)力查看荷載組合條件1（LCＢ1）下的桁架應(yīng)力。結(jié)果/應(yīng)力/桁架單元應(yīng)力荷載工況/荷載組合（CB：LＣB1)選擇應(yīng)力＞全部顯示類型＞數(shù)值（開(kāi)）;圖例（開(kāi))截面輸出位置＞全部數(shù)值小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù)（3）圖12.21查看桁架單元的應(yīng)力使用剛體連接條件時(shí)也發(fā)生了與剛體梁（剛性性梁?jiǎn)卧┩瑯拥膽?yīng)力。熱應(yīng)力分析的目的是為了認(rèn)識(shí)材料熱膨脹系數(shù)不同時(shí)的構(gòu)件變形對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響的分析方法。適用于隨著季節(jié)性溫度的變化或因空氣調(diào)節(jié)裝置產(chǎn)生的建筑物內(nèi)外溫差的分析，且適用于驗(yàn)算大體積砼結(jié)構(gòu)的水化熱分析的情況。比較分析結(jié)果根據(jù)本例題熱應(yīng)力分析，比較正解和模型1、模型２的分析結(jié)果.?[單位:psi]應(yīng)力正解模型1模型2鋼材（σs）196951９６95１9695Coppeｒ（σc）1０152１01521０15213。移動(dòng)荷載分析概述在３跨連續(xù)梁施加移動(dòng)荷載（標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載）時(shí)，根據(jù)影響線估算出各截面的最大截面力，查看產(chǎn)生最大截面力的移動(dòng)荷載的位置.材料混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度：２70kgf/ｃm2截面形狀：實(shí)腹長(zhǎng)方形截面形狀:BxH＝30０0x100０mm荷載1。標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)荷載:QC-２０2．支座沉降：1。0cｍ圖13。1分析模型(單位m)設(shè)定基本環(huán)境打開(kāi)新文件以‘活荷載.mgｂ’為名保存。單位體系為設(shè)置為‘m’和‘tｏnｆ’。文件/新文件文件/保存（活荷載）工具/單位體系長(zhǎng)度>m;力〉toｎｆ圖１3.2設(shè)定單位體系?設(shè)定結(jié)構(gòu)類型為X-Z平面。模型／結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型〉X—Z平面定義材料以及截面連續(xù)梁的材料選擇混凝土（設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度27０kgｆ/cｍ2)，輸入截面數(shù)據(jù).模型/特性/材料材料號(hào)（１)；類型〉混凝土規(guī)范>GB-Ｃivil(ＲC）；數(shù)據(jù)庫(kù)〉30模型/特性/截面數(shù)據(jù)/用戶截面號(hào)(1)；名稱(長(zhǎng)方形)截面形狀〉實(shí)腹長(zhǎng)方形截面；用戶H(1);B(3)圖13．3定義材料圖13.4定義截面?建立單元首先輸入節(jié)點(diǎn)，然后用擴(kuò)展單元功能建立連續(xù)梁.正面，捕捉點(diǎn)（關(guān)）捕捉軸線（關(guān))捕捉節(jié)點(diǎn)(開(kāi))捕捉單元（開(kāi)）自動(dòng)對(duì)齊（開(kāi)）節(jié)點(diǎn)號(hào)(開(kāi)）模型/節(jié)點(diǎn)/建立節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)（０，0，0）模型／單元／擴(kuò)展單元全選擴(kuò)展類型>節(jié)點(diǎn)線單元單元屬性＞單元類型>梁?jiǎn)卧牧希?：3０;截面＞1：長(zhǎng)方形;Beta角(０）一般類型〉復(fù)制和移動(dòng)；移動(dòng)和復(fù)制＞等間距dx，dy,dz（35/1４，０,０）;復(fù)制次數(shù)（14）圖13．5建立連續(xù)梁輸入邊界條件輸入連續(xù)梁的支承條件。模型/邊界條件/一般支承單選（節(jié)點(diǎn):5)選擇〉添加；支承條件類型＞Ｄ-All(開(kāi)）單選（節(jié)點(diǎn):1,11，１５);選擇>添加支承條件類型>Dy(開(kāi)）,Dｚ（開(kāi))顯示邊界條件＞一般支承（開(kāi))圖１3.6輸入支承條件輸入荷載輸入移動(dòng)荷載關(guān)于移動(dòng)荷載分析的詳細(xì)事項(xiàng)參考用戶手冊(cè)的“關(guān)于橋梁結(jié)構(gòu)的移動(dòng)荷載分析”部分為了計(jì)算移動(dòng)荷載產(chǎn)生的內(nèi)力,首先應(yīng)畫出影響線。要畫出影響線,應(yīng)先輸入車道。根據(jù)跨徑（Ｌ)的不同以下面的公式計(jì)算出各跨徑的沖擊系數(shù)（impａctｆａctor），然后在定義車道時(shí)一起輸入。本例題為不同跨徑的連續(xù)梁,不同跨徑的沖擊系數(shù)要區(qū)分開(kāi)來(lái)。ii=沖擊系數(shù)在在選擇〉兩點(diǎn)時(shí),可用鼠標(biāo)編輯功能輸入坐標(biāo),首先在輸入欄(圖13．７的ｅq\o\ac(○,1）部分)單擊鼠標(biāo)。荷載〉移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)＞移動(dòng)荷載規(guī)范〉china荷載＞移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)>車道；車道名稱（L1）;偏心距離（０）橋梁跨度（１０）；選擇＞兩點(diǎn)＞（1，５）橋梁跨度(１5）;選擇>兩點(diǎn)〉（5，１1）橋梁跨度（10）；選擇>兩點(diǎn)〉（11,15)圖13。7定義車道移動(dòng)荷載（標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載：ＱC－２０)利用程序里內(nèi)嵌的數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)來(lái)輸入.荷載〉移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)>車輛規(guī)范名稱〉中國(guó)公路橋梁荷載（JTＪ001-97）荷載名稱>QC-２0圖１３．8定義移動(dòng)荷載定義車輛組。荷載〉移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)〉車輛等級(jí);車輛組名稱（QC－20)車輛荷載>QC－20選擇的荷載圖１3。9定義車兩組?定義移動(dòng)荷載工況。荷載>移動(dòng)荷載分析數(shù)據(jù)〉移動(dòng)荷載工況;荷載工況名稱(MV)；車輛組>VL：QC—２０；VC：QC-20;系數(shù)(１)加載的最小車道數(shù)(1)加載的最多車道數(shù)(1）分配車道>車道列表＞Ｌ１選擇的車道?圖13.10輸入移動(dòng)荷載工況運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析。分析/運(yùn)行分析查看分析結(jié)果查看影響線在第二個(gè)支座(節(jié)點(diǎn)5）,查看對(duì)反力的影響線.結(jié)果/影響線/反力標(biāo)準(zhǔn)視圖車道/車道面〉L１;節(jié)點(diǎn)號(hào)（5)；放大系數(shù)（２）反力＞FZ圖13．11在節(jié)點(diǎn)５對(duì)反力的影響線圖?查看單元４（j端）對(duì)彎矩的影響線。結(jié)果/影響線/梁?jiǎn)卧獌?nèi)力節(jié)點(diǎn)號(hào)(關(guān)），單元號(hào)（開(kāi))車道/車道面>L1;單元號(hào)（４)；放大系數(shù)(２）位置〉j端；內(nèi)力〉My圖13．１2構(gòu)件4(ｊ端)的彎矩產(chǎn)生的影響線

移動(dòng)荷載引起的內(nèi)力查看連續(xù)梁的移動(dòng)荷載產(chǎn)生的負(fù)(-）彎矩。結(jié)果/內(nèi)力/梁?jiǎn)卧獌?nèi)力圖正面，單元號(hào)(關(guān)）荷載工況/荷載組合〉MVｍiｎ：MV；內(nèi)力>Ｍｙ顯示選擇>５點(diǎn)；線涂色；系數(shù)（２)顯示類型>等值線（開(kāi)),數(shù)值（開(kāi)）數(shù)值小數(shù)點(diǎn)以下位數(shù)（1）；指數(shù)型（關(guān))；最大和最小值>最大絕對(duì)值顯示角度（開(kāi))（0）；適用于選擇確認(rèn)（關(guān)）輸出位置>全部(開(kāi))圖13．13移動(dòng)荷載引起的負(fù)彎矩圖在圖13.13中可以看出移動(dòng)荷載作用下單元４的j端（節(jié)點(diǎn)５）產(chǎn)生最大的負(fù)彎矩。此時(shí)可以確認(rèn)出移動(dòng)荷載的加載位置。移動(dòng)荷載的加載位置是根據(jù)影響線決定,在圖１3。1４的對(duì)彎矩的影響線圖中可以確認(rèn)誘發(fā)最大負(fù)彎矩的移動(dòng)荷載加載位置.結(jié)果/移動(dòng)荷載追蹤器/梁?jiǎn)卧獌?nèi)力單元號(hào)（開(kāi)）移動(dòng)荷載〉MＶmｉn：MV；單元號(hào)（4)放大系數(shù)(２）；位置>j;內(nèi)力>My顯示類型〉等值線(開(kāi)）,荷載(開(kāi))圖1３．14單元4的j端產(chǎn)生最大負(fù)彎矩時(shí)的移動(dòng)荷載加載位置

習(xí)題查看如圖受比跨徑長(zhǎng)的移動(dòng)荷載時(shí)，簡(jiǎn)支梁產(chǎn)生最大彎矩、剪力、反力，確認(rèn)此時(shí)的移動(dòng)荷載加載的位置.（材料及截面與例題相同）單位單位１４．特征值分析概要對(duì)如下圖量端鉸支的圓管運(yùn)行特征值分析。材料彈性模量:30106psｉ截面截面面積（Areａ）?:0。314１6in2

截面慣性矩（Iyy） ：0.1５７０８in4半徑（raｄｉｕs) :1。００ｉn厚度（thickness） ：０。05in重力加速度(g）?：1.0in／sec２圖14.1圖14.1分析模型密度密度兩端鉸支的簡(jiǎn)支梁兩端鉸支的簡(jiǎn)支梁圓管截面圓管截面本例題使用的圓管模型材料有密度(γ)為7．76410－4lbfsｅc2/in4的Modｅl1和密度（γ）為1５．5２81０—4lｂｆsｅc2／in4的Ｍoｄｅl2兩種.查看在密度不同時(shí)的自振頻率。設(shè)定基本環(huán)境打開(kāi)新文件以‘特征值分析1。mgb’為名存檔。文件／新文件文件／保存(特征值分析1）設(shè)定單位體系。工具/單位體系長(zhǎng)度〉ｉn；力〉lbf圖14．2設(shè)定單位體系?設(shè)定結(jié)構(gòu)類型為X－Z平面。設(shè)定自重自動(dòng)轉(zhuǎn)換成節(jié)點(diǎn)質(zhì)量。模型/結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型〉Ｘ－Z平面將結(jié)構(gòu)的自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量〉轉(zhuǎn)換到Ｚ重力加速度（１)點(diǎn)格(關(guān)），捕捉點(diǎn)(關(guān)），捕捉軸線(關(guān))，正面圖14.３設(shè)定結(jié)構(gòu)類型

定義材料以及截面輸入材料和截面。用戶定義的類型和數(shù)值類型輸入數(shù)據(jù)。模型/材料和截面特性／材料一般>名稱（材料);設(shè)計(jì)類型>用戶定義用戶定義>規(guī)范>無(wú)重力加速度為1．0iｎ/ｓeｃ２重力加速度為1．0iｎ/ｓeｃ２，在容重輸入欄里輸入密度也無(wú)妨.容重(０。0０0７764）模型/材料和截面特性／截面數(shù)值名稱（截面）；截面形狀〉管型截面尺寸>D（2.０5）;tw（0。０5）截面特性值>面積（0.３1４16）;Iyy（０。15708)圖14．４定義材料圖１4.５定義截面

建立節(jié)點(diǎn)和單元利用建立節(jié)點(diǎn)的復(fù)制功能輸入節(jié)點(diǎn)，再用建立單元功能連接各節(jié)點(diǎn)建立線單元。模型／節(jié)點(diǎn)／建立節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)系（x,ｙ，z)(０，０，0)復(fù)制＞復(fù)制次數(shù)(２０)；距離(dx，dy,ｄｚ)（5，0,0）圖14。6建立節(jié)點(diǎn)模型/單元／建立單元單元類型>一般梁／變截面梁材料>１：材料;截面〉1：截面I交叉分割>節(jié)點(diǎn)（開(kāi)），單元(開(kāi))；連接節(jié)點(diǎn)（1,２1）圖14.7建立單元

輸入邊界條件輸入邊界條件。兩端設(shè)定為鉸支（Dｘ,Dz).模型／邊界條件／一般支承單選(節(jié)點(diǎn):1,２1)選擇>添加；支承條件類型＞Dx,Ｄz（開(kāi))?圖14.8輸入支承條件

輸入分析條件輸入特征值分析控制數(shù)據(jù)關(guān)于特征值分析的詳細(xì)說(shuō)明參照在線幫助的“特征值分析”部分輸入特征值分析數(shù)據(jù).分析/特征值分析控制頻率數(shù)量(6）特征值控制參數(shù)〉迭代次數(shù)(20）子空間大?。?)；收斂誤差（1ｅ-00６）圖1４。9設(shè)定特征值分析條件運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行特征值分析。節(jié)點(diǎn)號(hào)（關(guān))分析／運(yùn)行分析

查看分析結(jié)果利用表格的形式查看特征值分析結(jié)果。自振頻率指結(jié)構(gòu)在不受外力和阻尼作用的狀態(tài)下由結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量發(fā)生的自由振動(dòng)的頻率。這是結(jié)構(gòu)的特征動(dòng)態(tài)特性，是判斷結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)效應(yīng)的指標(biāo).結(jié)果/分析結(jié)果表格/周期與振型/自振模態(tài)eq\o\ac(○,1)圖14．10特征值分析結(jié)果對(duì)話框

查看模態(tài)形狀查看對(duì)模態(tài)1的模態(tài)形狀和自振頻率。模型窗口（圖１4.10eq\o\aｃ（○，１)）結(jié)果/周期與振型荷載工況（模態(tài)號(hào)）(模態(tài)１);模態(tài)成分（Md—XZ)顯示類型＞圖例(開(kāi)）振型。振型形狀放大系數(shù)(１。5)圖14．11模態(tài)１的形狀?同時(shí)查看多模態(tài)形狀。結(jié)果/周期與振型用鼠標(biāo)指定要查看的模態(tài)。顯示類型>圖例(關(guān)用鼠標(biāo)指定要查看的模態(tài)。多模態(tài)>選擇類型〉（垂直排列)圖1４.１２１～６次模態(tài)形狀

建立模型2設(shè)定基本環(huán)境利用另存為功能把新文件以‘特征值分析２．mgb’為名存檔。文件／另存為（特征值分析2）關(guān)閉除模型窗口以外的工作窗自動(dòng)對(duì)齊變更材料在材料輸入欄上容重變更為0。00０7764＊2.用鼠標(biāo)選擇材料，點(diǎn)擊。模型／材料和截面特性/材料材料號(hào)（圖１4.1３)分析數(shù)據(jù)〉容重（0.000７76４×２)圖14.13選擇材料數(shù)據(jù)圖14.14變更材料數(shù)據(jù)

運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行特征值分析。分析/運(yùn)行分析查看分析結(jié)果查看模態(tài)形狀結(jié)果／周期與振型模態(tài)成分>(Md—XZ)多模態(tài)〉選擇模態(tài)〉（垂直排列)圖14.1５模型2模態(tài)形狀比較分析結(jié)果根據(jù)模型1和模型2的特征值分析結(jié)果查看對(duì)質(zhì)量變化時(shí)的自振頻率的變化。［單位:Hz］模態(tài)模型1模型2精確值分析結(jié)果1ｓｔmｏde21。8３3521.83315．43862ndmｏdｅ87。333３８7。333361。75３93rdmode19６.4941196．4９４１１38．94234thmodｅ34９。2940３４9．294024６。98815thmodｅ5４5.６７0２545.6７0２38５。8４7１６thｍoｄe785.476２785.47６255５。４155模型2的質(zhì)量是模型1的兩倍。模型２的自振頻率降到模型1的1/（≈0.707）?？梢钥闯鼋Y(jié)構(gòu)的特征值與質(zhì)量的根號(hào)值成反比。特征值分析是求結(jié)構(gòu)固有的自振頻率和模態(tài)形狀的分析方法.特征值分析運(yùn)用于風(fēng)荷載和地震荷載的計(jì)算，在運(yùn)行時(shí)程分析、反應(yīng)譜分析前必須運(yùn)行的分析步驟。習(xí)題１。在與例題中的模型2相同的條件下,彈性模量改為60１06psi,再比較特征值分析后的結(jié)果.15．反應(yīng)譜分析概述關(guān)于反應(yīng)譜分析參照在線幫助的“結(jié)構(gòu)分析功能”里的“反映譜分析”關(guān)于反應(yīng)譜分析參照在線幫助的“結(jié)構(gòu)分析功能”里的“反映譜分析”部分本例題對(duì)３層平面框架結(jié)構(gòu)，用ELCentro地震的南北方向的地震波產(chǎn)生的反應(yīng)譜數(shù)據(jù)運(yùn)行反應(yīng)譜分析。材料彈性模量：29，５0０ksi截面柱?截面面積（Area) :1．01０７ｉn２?截面慣性矩（Iｙy） ：梁 高（H) ?：２4.0iｎ 截面慣性矩(Iyy） :１。０10９? 層質(zhì)量(ｆlｏｏrmass,M）?:0．４ｋipssec2／iｎ ?阻尼比（ξ）? :0.０5(5％） ?重力加速度（ｇ) ：3８6。4ｉn/ｓec２反應(yīng)譜數(shù)據(jù) :ＥlCenｔroN－S地震波(參照附加文件）圖1５。1分析模型在圖15.1的框架模型為了考慮層的剛體效應(yīng)，把從屬節(jié)點(diǎn)(slaｖenｏdｅ)4,6,8的平面自由度從屬于主節(jié)點(diǎn)（mastｅrｎｏｄｅ)3，５,７.設(shè)定基本環(huán)境打開(kāi)新文件以‘反應(yīng)譜.mgb'為名存檔。文件/新文件文件/保存(反應(yīng)譜)設(shè)定單位體系和結(jié)構(gòu)類型。工具/單位體系長(zhǎng)度>ｉn；力>kips圖１5.2設(shè)定單位體系

設(shè)定結(jié)構(gòu)類型為Ｙ—Ｚ平面。模型/結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型＞Y—Ｚ平面將結(jié)構(gòu)的自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量>不轉(zhuǎn)換重力加速度(386．４）在圖形顯示中，將梁頂標(biāo)高與樓面標(biāo)高（X－Y平面)對(duì)齊（開(kāi)）點(diǎn)格（關(guān))， 捕捉點(diǎn)（關(guān))，?軸線（關(guān)）捕捉節(jié)點(diǎn)， 捕捉單元, ?右面圖15．３設(shè)定結(jié)構(gòu)類型定義材料以及截面輸入材料和截面。用用戶定義的類型和數(shù)值類型輸入數(shù)據(jù)。模型/材料和截面特性／材料一般〉名稱（材料）；類型〉用戶定義用戶定義〉規(guī)范＞無(wú)分析數(shù)據(jù)＞彈性模量（295００）模型/材料和截面特性/截面數(shù)值?截面號(hào)（１）;名稱(柱）?截面形狀＞I—截面 尺寸>H（1e-5）;B1(1e-5)；tw（1ｅ—6)；tf1（1ｅ-6)截面特性值>面積（1e+7）;Iyy（999)?截面號(hào)（２）;名稱(梁） 截面形狀〉Ｉ－截面 尺寸〉Ｈ(2４);B１(１e—５）；tw（1ｅ—６);ｔf１(１e－6）截面特性值>Ｉyｙ（1e+9）圖１5.４定義材料圖15。5定義截面

建立節(jié)點(diǎn)和單元首先建立１層的框架后，用復(fù)制單元來(lái)建立3層的框架模型.建立1層框架工具／單位體系長(zhǎng)度〉ft模型/節(jié)點(diǎn)/建立節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)號(hào)?坐標(biāo)（x,ｙ,ｚ)（0，0,０）復(fù)制>復(fù)制次數(shù)（1);距離（dｘ，ｄｙ，dz)(0，-36,0)模型/節(jié)點(diǎn)/復(fù)制和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)全選?形式〉復(fù)制；復(fù)制和移動(dòng)＞等距離dx，dy,dz（0，0，12)；復(fù)制次數(shù)（1)，,?圖１５．6用復(fù)制和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)功能復(fù)制節(jié)點(diǎn)用建立單元功能連接節(jié)點(diǎn)來(lái)建立1層框架.模型／單元/建立單元單元類型>一般梁/變截面梁材料〉1:材料；截面〉1:柱Beta角（9０)節(jié)點(diǎn)連接(1，３);節(jié)點(diǎn)連接（2，4）交叉分割>節(jié)點(diǎn)（開(kāi)），單元（開(kāi))材料>1:材料;截面＞２：梁Ｂeｔa角（0);節(jié)點(diǎn)連接（3，4）交叉分割＞節(jié)點(diǎn)(開(kāi)),單元(開(kāi))圖15.7建立單元

為了分析特征值輸入層質(zhì)量數(shù)據(jù)。每層都要施加剛體連接條件(rigiｄlink)，所以把層質(zhì)量輸入在主節(jié)點(diǎn)上即可。模型/質(zhì)量／節(jié)點(diǎn)質(zhì)量 單選（節(jié)點(diǎn)：３）選擇〉添加節(jié)點(diǎn)質(zhì)量〉ｍY(４.８)圖15.8輸入節(jié)點(diǎn)質(zhì)量建立3層框架模型用復(fù)制和移動(dòng)單元的復(fù)制功能建立3層框架。模型/單元／復(fù)制和移動(dòng)單元全選?形式＞復(fù)制;復(fù)制和移動(dòng)>等距離dx,dｙ，dz（０,０，1２）；復(fù)制次數(shù)(２） ?交叉分割〉節(jié)點(diǎn),單元(開(kāi))復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性(開(kāi))〉節(jié)點(diǎn)屬性>動(dòng)力荷載＞節(jié)點(diǎn)質(zhì)量(開(kāi))圖１５．9建立3層框架輸入邊界條件輸入剛體連接條件利用剛體連接條件把節(jié)點(diǎn)４的自由度從屬在主節(jié)點(diǎn)3上.上層也同樣施加剛體連接條件.因結(jié)構(gòu)類型為Y—Z平面類型，所以只從屬Dy自由度.模型/邊界條件/剛體連接 單選（節(jié)點(diǎn):4）選擇>添加／替換；主節(jié)點(diǎn)號(hào)(3）剛性連接的自由度>DY（開(kāi)）復(fù)制剛體連接(開(kāi))方向〉z(mì)(開(kāi)）;間距（２＠１２)圖15．10附加剛體連接條件?在柱的下端輸入固定(Ｄy,Ｄｚ,Rx）支承條件.模型／邊界條件/一般支承單選(節(jié)點(diǎn)s：１，2）選擇>添加；支承條件類型〉Dy，Dz，Rx(開(kāi)） 圖１5.11輸入支承條件?考慮剛域效果對(duì)剛域的詳細(xì)說(shuō)明參照用戶手冊(cè)的“剛域"部分為了考慮柱和梁的連接點(diǎn)的剛域效應(yīng),設(shè)定為自動(dòng)考慮對(duì)剛域的詳細(xì)說(shuō)明參照用戶手冊(cè)的“剛域"部分模型/邊界條件／剛域效果?考慮剛域效果，計(jì)算剛域長(zhǎng)度＞修正系數(shù)（1）?輸出位置〉剛域圖１5。１2設(shè)定剛域效果

輸入反應(yīng)譜數(shù)據(jù)“Elcen．mgt”可以在MＩDASＩＴ主頁(yè)的‘下載＞跟ＭＩDAS學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)’下載。利用“Elcen．mgt”可以在MＩDASＩＴ主頁(yè)的‘下載＞跟ＭＩDAS學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)’下載。反應(yīng)譜分析是把用特征值分析求出的各模態(tài)自振周期和反應(yīng)譜數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算得出的地震荷載加載在結(jié)構(gòu)物上。工具/單位體系長(zhǎng)度〉iｎ工具／MGＴ命令窗口?＞Elcen.mｇｔ圖１5.１３輸入EｌCeｎｔｒo地震的反應(yīng)譜數(shù)據(jù)?查看以輸入的反應(yīng)譜數(shù)據(jù),定義反應(yīng)譜荷載工況。地震的反應(yīng)譜是發(fā)生地震時(shí)帶有不同自振周期的結(jié)構(gòu)物發(fā)生的最大反應(yīng)值（位移，速度，加速度）的頻譜數(shù)據(jù)。荷載/反應(yīng)譜分析數(shù)據(jù)/反應(yīng)譜函數(shù) 反應(yīng)譜名稱(Ｅｌceｎ），類型(無(wú)量剛); 函數(shù)名稱（Elｃen）；反應(yīng)譜數(shù)據(jù)〉無(wú)量剛加速度 放大系數(shù)（1）;重力加速度（386.４)荷載/反應(yīng)譜分析數(shù)據(jù)/反應(yīng)譜荷載工況 反應(yīng)譜荷載工況＞荷載工況名稱（ＲＹ)函數(shù)名稱(Ｅｌｃen）;方向(Ｘ-Y)地震作用角度（９0）;系數(shù)（1)圖1５.１４查看反應(yīng)譜數(shù)據(jù)

輸入分析條件輸入特征值分析控制數(shù)據(jù)輸入頻率數(shù)量。本例題在特征值分析求到結(jié)構(gòu)的第三模態(tài)，應(yīng)用于反應(yīng)譜分析中。分析／特征值分析控制頻率數(shù)量（3）特征值控制參數(shù)>迭代次數(shù)（20)子空間大小(0）；收斂誤差(1e—006）圖１5．1５特征值分析條件輸入反應(yīng)譜分析控制數(shù)據(jù)各模態(tài)分析結(jié)果的組合方法參考用戶手冊(cè)的“反應(yīng)譜分析”部分決定各模態(tài)分析結(jié)果的組合方法。本例題用ＣＱC（ＣomplｅteQuａdratiｃCombinatiｏｎ）的組合方法，假定結(jié)構(gòu)物阻尼比為5%。分析/反應(yīng)譜分析控制振形組合方法〉CQC(開(kāi)）阻尼比（0。05）圖１５.１6反應(yīng)譜分析控制數(shù)據(jù)運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行特征值分析和反應(yīng)譜分析。節(jié)點(diǎn)號(hào)(關(guān)）分析/運(yùn)行分析查看分析結(jié)果特征值分析結(jié)果利用分析結(jié)果表格查看特征值分析結(jié)果。 結(jié)果／分析結(jié)果表格/周期與振型激活圖表各模型的有效質(zhì)量(mｏｄaｌｐaｒticipatｉonｍasｓes)之和在第三模態(tài)輸出了100％。結(jié)構(gòu)的所有動(dòng)力特性已反應(yīng)在表格上，可直接應(yīng)用到反應(yīng)譜分析當(dāng)中。圖1５。1７特征值分析結(jié)果表格查看反力查看反應(yīng)譜分析發(fā)生的橫向反力。?結(jié)果/分析結(jié)果表格/反力激活圖表Y方向的反力391kips是在ElCentro的地震作用下結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)的總地震荷載,即地基剪切力（bａsesｈｅａr）。圖1５.18反力結(jié)果表格

查看位移查看各層發(fā)生的位移情況。結(jié)果／分析結(jié)果表格/位移激活圖表圖１５。1９位移結(jié)果表格

比較結(jié)果3層骨架模型的反應(yīng)譜分析結(jié)果與正解的比較.? ［單位：sec］形式自振周期正解分析結(jié)果1次0.４４14０。441４2次0。1５75０。1５7５３次0．1０900。109０[單位：in,kip—in］結(jié)果值精確值分析結(jié)果各層位移1次２。1３92．139２次1.719１.7１6３次0。９5５0。9５５反力（Mx)節(jié)點(diǎn)11173０11730反應(yīng)譜分析法是為了了解地震的動(dòng)力荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，利用反應(yīng)譜輕松計(jì)算設(shè)計(jì)最關(guān)心的最大反應(yīng)值,而發(fā)明的分析方法。大大節(jié)省了利用地震加速度進(jìn)行時(shí)程分析所需的時(shí)間和工作，廣泛應(yīng)用于地震分析和抗震分析中。16.時(shí)程分析概述對(duì)下面受移動(dòng)荷載的簡(jiǎn)支梁運(yùn)行時(shí)程分析。材料彈性模量：2.４１01１psi容重（) ：0.１lbf/ｉn3截面截面面積(Ａrea） :１.0in２?截面慣性矩（Iyｙ）?：0．08３333iｎ4半徑（ｒadius）?：10。0in厚度(tｈｉckness)?：2。0in重力加速度（ｇ)?：1.0in/seｃ2速度速度容重容重整體坐標(biāo)系原點(diǎn)整體坐標(biāo)系原點(diǎn)(a）受移動(dòng)荷載的簡(jiǎn)支梁(a）受移動(dòng)荷載的簡(jiǎn)支梁（ｂ）時(shí)程荷載函數(shù)（ｂ）時(shí)程荷載函數(shù)圖１6。1分析模型模型是受600in/ｓeｃ速度的移動(dòng)荷載的簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)。通過(guò)時(shí)程分析了解動(dòng)力荷載下結(jié)構(gòu)的反映,改變荷載周期來(lái)查看共振的影響。設(shè)定基本環(huán)境打開(kāi)新文件以‘時(shí)程分析1．mｇb'為名保存．文件/新文件文件/保存（時(shí)程分析１)設(shè)定單位體系。工具／單位體系長(zhǎng)度〉ｉn；力〉lbｆ圖１6.2設(shè)定單位體系設(shè)定結(jié)構(gòu)類型為X—Z平面.且為了特征值分析,設(shè)定自重自動(dòng)轉(zhuǎn)換為節(jié)點(diǎn)質(zhì)量.模型/結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型〉Ｘ-Z平面將結(jié)構(gòu)的自重轉(zhuǎn)換為質(zhì)量＞轉(zhuǎn)換到X，Y，Ｚ重力加速度(1)?點(diǎn)格（關(guān))捕捉點(diǎn)(關(guān))捕捉節(jié)點(diǎn)?捕捉單元正面圖16．3設(shè)定結(jié)構(gòu)類型

定義材料以及截面輸入材料和截面，采用用戶定義的類型和數(shù)值的類型輸入數(shù)據(jù).模型/特性／材料一般>名稱（材料）；類型>用戶定義用戶定義>規(guī)范〉無(wú)分析數(shù)據(jù)〉彈性模量（2．4E+１1）容重(0。１）模型／特性／截面數(shù)值名稱(截面）;截面形狀〉Ｐｉｐe尺寸>Ｄ(10）;tｗ(2)截面特性值＞面積（1）;Ｉyy（0.０83３33)圖1６。４定義材料圖1６．5定義截面

建立節(jié)點(diǎn)和單元用建立節(jié)點(diǎn)功能建立節(jié)點(diǎn)，用建立單元功能連接各節(jié)點(diǎn)來(lái)建立梁?jiǎn)卧ＤＰ?節(jié)點(diǎn)／建立節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)號(hào)坐標(biāo)（x,y,z)（０,0,0)復(fù)制〉復(fù)制次數(shù)(20）；間距（dx,dy，ｄz)（24，0，0)模型/單元／建立單元單元類型＞一般梁/變截面梁材料>1：材料；截面>1:截面交叉分割>節(jié)點(diǎn)（開(kāi)），單元（開(kāi))；節(jié)點(diǎn)連接（1，21）圖１6。6建立單元?輸入邊界條件在結(jié)構(gòu)的兩端輸入支撐條件.節(jié)點(diǎn)1是鉸(Dx,Dz)支座,節(jié)點(diǎn)21是滾動(dòng)（Dｚ)支座。模型／邊界條件/一般支承 單選(節(jié)點(diǎn):１)選擇>添加;支承條件類型>Dx,Dz（開(kāi))單選（節(jié)點(diǎn)：21)選擇>添加；支承條件類型>Ｄｚ（開(kāi)）圖16.7輸入支承條件

輸入特征值分析控制數(shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)程分析之前，首先運(yùn)行特征值分析來(lái)了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。輸入特征值分析控制數(shù)據(jù)。本例題只考慮結(jié)構(gòu)的1階模態(tài)的影響，進(jìn)行時(shí)程分析.分析／特征值分析控制頻率數(shù)量（1）特征值控制參數(shù)>迭代次數(shù)（20)子空間大?。?）；收斂誤差（1e—006）圖１6。8輸入特征值分析控制數(shù)據(jù)輸入時(shí)程分析條件輸入時(shí)程荷載函數(shù)定義時(shí)程荷載。荷載的持續(xù)時(shí)間根據(jù)分割的單元長(zhǎng)度和速度。t=24／600=0。0４ｓec荷載/時(shí)程分析數(shù)據(jù)/時(shí)程荷載函數(shù)〉函數(shù)名稱(函數(shù)）時(shí)間荷載數(shù)據(jù)類型＞力放大系數(shù)(1)時(shí)間(sec）(0.00);函數(shù)（ｌbf）（0)時(shí)間(ｓｅc）（０．04)；函數(shù)(ｌbf）（1）時(shí)間（ｓeｃ）（0。08)；函數(shù)(ｌｂf)(0）圖16．9定義時(shí)程荷載函數(shù)輸入時(shí)程荷載工況輸入時(shí)程分析的荷載工況.結(jié)束時(shí)間(ＥnｄoｆTiｍｅ)輸入移動(dòng)荷載從節(jié)點(diǎn)１移動(dòng)到節(jié)點(diǎn)2１的時(shí)間(48０/６00=０．8ｓｅc)。分析時(shí)間步長(zhǎng)(timeｉncrｅment)一般取自振周期和荷載周期中的最小值的1／10。因?yàn)檫€未做特征值分析,所以在本例題選擇充分小的時(shí)間間隔0.０0１，不考慮阻尼.關(guān)于時(shí)程分析的詳細(xì)事項(xiàng)參考關(guān)于時(shí)程分析的詳細(xì)事項(xiàng)參考用戶手冊(cè)的“時(shí)程分析”部分荷載／時(shí)程分析數(shù)據(jù)/時(shí)程荷載工況荷載工況名稱（Tiｍe）；結(jié)束時(shí)間（0。8）分析時(shí)間步長(zhǎng)(０。001）；輸出時(shí)間步長(zhǎng)（2)分析類型＞線性圖１６．１0輸入時(shí)程荷載工況輸入節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載為將時(shí)程分析荷載函數(shù)應(yīng)用到指定的節(jié)點(diǎn)上的過(guò)程.本例題描述動(dòng)力荷載移動(dòng)情況，利用到達(dá)時(shí)間（arrivaltime）輸入欄,隨著時(shí)間的變化指定動(dòng)力荷載的加載位置(節(jié)點(diǎn)).到達(dá)時(shí)間（ａｒrivａｌtime)為時(shí)程分析開(kāi)始后,對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上時(shí)程荷載函數(shù)開(kāi)始發(fā)生作用的時(shí)間。荷載／時(shí)程分析數(shù)據(jù)/節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載荷載工況名稱>Ｔｉme選擇〉添加時(shí)間分析函數(shù)和方向函數(shù)名稱〉函數(shù);方向>Z到達(dá)時(shí)間(0);系數(shù)（—8６8０.6）單選(節(jié)點(diǎn)：２）到達(dá)時(shí)間(0．04）單選(節(jié)點(diǎn):３)到達(dá)時(shí)間（０。０4＊2）單選(節(jié)點(diǎn):4）．．.到達(dá)時(shí)間(０.04＊18）單選（節(jié)點(diǎn)：2０）系數(shù)（scａleｆacｔor)–8６8０。6是跨中施加荷載產(chǎn)生最大位移１inch所對(duì)應(yīng)的集中荷載大小，可按下式計(jì)算。Ｐ=8680。6lbf表示節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載的符號(hào)與荷載的方向無(wú)關(guān)，表現(xiàn)為正方向。圖16。１1輸入節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行特征值分析和時(shí)程分析.節(jié)點(diǎn)號(hào)（關(guān)）分析/運(yùn)行分析查看分析結(jié)果首先查看特征值分析結(jié)果。結(jié)果/分析結(jié)果表格/周期與振型激活圖表圖16．１2特征值分析結(jié)果查看時(shí)程分析結(jié)果查看跨中節(jié)點(diǎn)的位移和加速度的時(shí)程圖表。首先要定義時(shí)程函數(shù)。?結(jié)果／時(shí)程分析結(jié)果／時(shí)程分析圖形定義函數(shù)〉位移; 位移〉名稱（節(jié)點(diǎn)１1Z—位移)；節(jié)點(diǎn)號(hào)（11) 位移.；輸出分量>DZ時(shí)程分析荷載工況＞Ｔimｅ 位移>名稱（節(jié)點(diǎn)11Ｚ－加速度）；節(jié)點(diǎn)號(hào)（1１）?加速度;輸出分量>DZ時(shí)程分析荷載工況>Time圖16。13定義時(shí)程分析圖形（位移）

輸出節(jié)點(diǎn)１1的位移時(shí)程圖表。圖表中最大位移為1．08５ｉn，可以看出比靜力分析結(jié)果的最大位移增大了10％左右。大小隨著荷載的移動(dòng)速度變化可增可減。結(jié)果/時(shí)程分析結(jié)果／時(shí)程分析圖形定義函數(shù)＞位移選擇輸出函數(shù)〉節(jié)點(diǎn)1１Z－位移（開(kāi))?水平軸〉時(shí)間步驟 圖形標(biāo)題(位移）;類型>時(shí)程圖表?圖16。14位移時(shí)程圖形?輸出節(jié)點(diǎn)11的加速度時(shí)程圖表。結(jié)果/時(shí)程分析結(jié)果/時(shí)程分析圖形定義函數(shù)>位移選擇輸出函數(shù)＞節(jié)點(diǎn)11Z—加速度（開(kāi))水平軸＞時(shí)間步驟?圖形標(biāo)題(加速度）；類型>時(shí)程圖表 可以確認(rèn)最大加速度為90。3in/sec２。圖1６．1５加速度時(shí)程圖表

把加速度的時(shí)程圖表變量時(shí)間改變?yōu)轭l率。在模型圖上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇時(shí)間頻率,利用FFＴ（FastFｏuｒiｅrTransfｏrmmethod)分析功能把加速度的時(shí)程圖表改為頻譜圖表。在頻譜(freｑｕencyｄomａｉｎ)里查看反應(yīng)，可以了解頻率的特性.看圖16.16可以確認(rèn)最大的反應(yīng)在２。93Hz時(shí)候產(chǎn)生。這與簡(jiǎn)支梁的自振頻率3。05Hｚ相近,在分割的單元長(zhǎng)度等中產(chǎn)生了誤差?？梢缘贸龊?jiǎn)支梁在受周期荷載作用時(shí),如果荷載周期與自振周期相等,在相同大小的荷載下也會(huì)發(fā)生更大的反應(yīng)。用改變例題模型的荷載工況來(lái)確認(rèn)一下.圖16。16加速度頻譜圖表建立周期荷載模型設(shè)定基本環(huán)境文件另存為‘時(shí)程分析2.mgb'。文件／另存為（時(shí)程分析2)更改時(shí)程分析條件更改時(shí)程函數(shù)為了考慮沖擊荷載，添加三角形時(shí)程荷載函數(shù)。荷載/時(shí)程分析數(shù)據(jù)／時(shí)程分析函數(shù)〉函數(shù)名稱（函數(shù)２）時(shí)間函數(shù)數(shù)據(jù)〉力系數(shù)(1)時(shí)間(0。０0）；函數(shù)(1）時(shí)間(0.3２8）;函數(shù)（０）把模型（時(shí)程分析2。mgb）的時(shí)程荷載函數(shù)改為3角形的荷載函數(shù)，設(shè)定荷載周期與結(jié)構(gòu)物的自振周期相同。在圖16。１2可以得出結(jié)構(gòu)自振周期為0．328秒。圖1６．17添加輸入時(shí)程荷載輸入時(shí)程荷載工況更改時(shí)程荷載工況.荷載/時(shí)程分析數(shù)據(jù)/時(shí)程荷載工況荷載工況名稱（時(shí)間);結(jié)束時(shí)間（20）分析時(shí)間步長(zhǎng)（0．001）；輸出時(shí)間步長(zhǎng)（2）分析類型〉線性輸入所有振型的阻尼比＞所有振型的阻尼比(0.０1)圖1６。１8修改時(shí)程荷載工況更改節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載直接在節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載圖表中修改到達(dá)時(shí)間（ａrrivａltｉme).到達(dá)時(shí)間輸入０。3２８的倍數(shù)。荷載/荷載表格/節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載時(shí)程分析函數(shù)工況名稱／時(shí)間利用表格復(fù)制功能把所有節(jié)點(diǎn)的函數(shù)列改為“函數(shù)2”，在節(jié)點(diǎn)2~30的到達(dá)時(shí)間列輸入“=0.328x1利用表格復(fù)制功能把所有節(jié)點(diǎn)的函數(shù)列改為“函數(shù)2”，在節(jié)點(diǎn)2~30的到達(dá)時(shí)間列輸入“=0.328x1更改到達(dá)時(shí)間（=０.３２8n）模型窗口圖1６.19更改節(jié)點(diǎn)動(dòng)力荷載運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析.節(jié)點(diǎn)號(hào)(關(guān))分析/運(yùn)行分析查看分析結(jié)果查看位移輸出節(jié)點(diǎn)11的位移時(shí)程圖表。結(jié)果/時(shí)程分析結(jié)果／時(shí)程分析圖形定義函數(shù)>位移; 位移＞名稱（節(jié)點(diǎn)11Ｚ-位移）;節(jié)點(diǎn)號(hào)(1１) 位移。；輸出分量>DZ時(shí)程分析荷載工況>時(shí)間?位移＞名稱(節(jié)點(diǎn)１1Z-加速度);節(jié)點(diǎn)號(hào)(１１) 加速度；輸出分量>DZ時(shí)程分析荷載工況〉時(shí)間選擇輸出函數(shù)＞節(jié)點(diǎn)11Z-位移 水平軸>時(shí)間步驟 圖形標(biāo)題(位移)；類型>時(shí)程圖表 圖16．20位移時(shí)程圖表節(jié)點(diǎn)１1的時(shí)程圖表更改為頻譜圖表。在位移時(shí)程圖表中簡(jiǎn)支梁的沉降隨荷載的移動(dòng)逐漸的增加,移動(dòng)到跨中時(shí)產(chǎn)生了最大的位移７。９5ｉn。遠(yuǎn)大于考慮沖擊荷載的靜力分析結(jié)果產(chǎn)生的位移。頻譜圖表（圖16．21）中可以看出，與結(jié)構(gòu)自振頻率3。０５Hz一致時(shí)產(chǎn)生了最大的反應(yīng)。圖１6。21位移的頻率時(shí)程圖表比較荷載變化前后的時(shí)程分析結(jié)果。時(shí)程分析1時(shí)程分析２??1.0８5in7。951in??7。459in／sec１47.３in/sｅｃ???９0.２5in/sｅｃ22890in／ｓec２?16。1比較分析結(jié)果時(shí)程分析2是為了考慮沖擊荷載和共振的效果,把荷載周期設(shè)定為與結(jié)構(gòu)自振周期相同的模型。?從表16.1可以看出，與時(shí)程分析１相比較時(shí)程分析2的結(jié)果因共振的效果，位移增大為７.9５1iｎ、加速度增大為２8９０iｎ/seｃ2、速度增大為1４７.3in/se。動(dòng)力夸大系數(shù)(DＭF,DｙnamicMagｎｉficaｔｉｏnFactor)為靜力分析產(chǎn)生位移和動(dòng)力分析產(chǎn)生位移之比。在荷載周期和結(jié)構(gòu)自振周期相同的時(shí)程分析2的位移急劇增加，速度和加速度也是同樣的效果。與例題相反，結(jié)構(gòu)在同一位置受非移動(dòng)的周期荷載時(shí)，動(dòng)力擴(kuò)大系數(shù)會(huì)更大。在不考慮阻尼的情況,會(huì)產(chǎn)生無(wú)限大的位移直至結(jié)構(gòu)物破壞。這種現(xiàn)象叫做共振（resｏnaｎcｅ）。為了確保在動(dòng)力荷載下結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性（stability)和使用性（ｓeｒviｃｅability）,確認(rèn)共振發(fā)生的可能性后，要避免共振的發(fā)生。ReｆerenｃeBiggs，J。M.，“Intrｏducti開(kāi)tｏStructurａlDynamｉcs”,ＭcGraw－Hiｌｌ,習(xí)題把模型1(時(shí)程分析1）中的荷載移動(dòng)速度改為120０in／sec，運(yùn)行時(shí)程分析后比較跨中的位移、速度、加速度。17.屈曲分析概述對(duì)不同邊界條件下受軸力的柱結(jié)構(gòu)運(yùn)行屈曲分析查看屈曲模態(tài)和臨界荷載。材料

彈性模量 :１.０×104tｏnf/m2

截面?形狀:實(shí)腹長(zhǎng)方形截面

大小:ＢH=1．00。2５m?荷載

-Z方向載荷集中荷