朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁8.有傾斜支座的框架結(jié)構(gòu)概述如下圖受豎向均布荷載和橫向梯形荷載的框架,比較支座的傾斜度不同時(shí)產(chǎn)生的位移,內(nèi)力和反力。圖8.1分析模型材料鋼材類型:Grade3截面數(shù)據(jù):箱形截面1000×1000×10mm荷載均布豎向荷載:1.0tonf/m2.梯形橫向荷載:1.0~1.5tonf/m

設(shè)定基本環(huán)境打開新文件以‘Support.mgb’為名保存。單位體系定義為‘m’和‘tonf’。文件/新文件文件/保存(Support)工具/單位體系長度>m;力>tonf圖8.2設(shè)定單位體系定義結(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

定義材料和截面挑選材料為鋼材Grade3（中國規(guī)范）,輸入箱形截面的數(shù)據(jù)。模型/材料和截面特性/材料類型>鋼材規(guī)范>GB(S);數(shù)據(jù)庫>Grade3模型/材料和截面特性/截面數(shù)據(jù)/用戶截面號(hào)(1);名稱(截面);截面形狀>箱形截面用戶;H(1);B(1);tw(0.01);tf1(0.01)圖8.3定義材料圖8.4定義截面

建立節(jié)點(diǎn)和單元為建立模型1，先輸入節(jié)點(diǎn)。正面,捕捉點(diǎn)(關(guān)),捕捉軸線(關(guān))捕捉節(jié)點(diǎn)(開),捕捉單元(開),自動(dòng)對(duì)齊(開)模型/節(jié)點(diǎn)/建立節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)(x,y,z)(0,0,0)圖8.5建立節(jié)點(diǎn)

用擴(kuò)展單元功能建立模型1的柱。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>梁單元材料>1:Grade3;截面>1:截面;Beta角(180)普通類型>復(fù)制和移動(dòng);移動(dòng)和復(fù)制>等間距dx,dy,dz(0,0,1);復(fù)制次數(shù)(6)圖8.6建立柱

擴(kuò)展柱上端的節(jié)點(diǎn)來建立模型1的水平桿件。模型/單元/擴(kuò)展單元節(jié)點(diǎn)號(hào)(開)單選(節(jié)點(diǎn):7)擴(kuò)展類型>節(jié)點(diǎn)線單元單元屬性>單元類型>梁單元材料>1:Grade3;截面>1:截面;Beta角(0)普通類型>復(fù)制和移動(dòng);移動(dòng)和復(fù)制>等間距dx,dy,dz(1,0,0);復(fù)制次數(shù)(4)圖8.7建立水平桿件

擴(kuò)展水平桿件的右端部節(jié)點(diǎn)來建立傾斜桿件。模型/單元/擴(kuò)展單元單選(節(jié)點(diǎn):11)擴(kuò)展類型>節(jié)點(diǎn)線單元單元屬性>單元類型>梁單元材料>1:Grade3;截面>1:截面;Beta角(0)普通類型>復(fù)制和移動(dòng);移動(dòng)和復(fù)制>等間距dx,dy,dz(4/6,0,-4/6);復(fù)制次數(shù)(6)圖8.8建立傾斜桿件

輸入邊界條件3維空間的所有節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度(Dx,Dy,Dz,Rx,Ry,Rz)。但本例題定義為X-Z的平面的結(jié)構(gòu)類型，所以惟獨(dú)3個(gè)自由度(Dx,Dz,Ry)。固定端的邊界條件約束Dx,Dz,Ry的自由度，活動(dòng)端的邊界條件約束Dz的自由度。模型/邊界條件/普通支承單選(節(jié)點(diǎn):1)挑選>添加;支承條件類型>Dx,Dz,Ry(開)單選(節(jié)點(diǎn):17)挑選>添加;支承條件類型>Dz(開)圖8.9輸入支座條件

輸入荷載定義荷載工況為輸入荷載定義荷載工況。荷載/靜力荷載工況名稱(豎向荷載);類型>用戶定義的荷載名稱(橫向荷載);類型>用戶定義的荷載圖8.10輸入荷載工況

輸入均布荷載給水平桿件輸入大小為1tonf/m的均布荷載。荷載/梁單元荷載(單元)節(jié)點(diǎn)號(hào)(關(guān)),單元號(hào)(開)窗口挑選(單元:7,8,9,10)荷載工況名稱>豎向荷載;挑選>添加荷載類型>均布荷載;方向>整體坐標(biāo)系Z;投影>否數(shù)值>相對(duì)值x1(0);x2(1);W(-1)圖8.11輸入均布荷載

輸入梯形荷載給柱輸入1.0~1.5tonf/m的梯形荷載。荷載/梁單元荷載荷載工況名稱>橫向荷載;挑選>添加荷載類型>梯形荷載;方向>整體坐標(biāo)系X投影>否數(shù)值>相對(duì)值x1(0);x2(1);W1(1);W2(1.5)加載區(qū)間(7,1)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)7節(jié)點(diǎn)1圖8.12輸入梯形荷載建立模型2復(fù)制模型1來建立模型2。同時(shí)復(fù)制模型1上輸入的均布荷載和邊界條件。模型/單元/復(fù)制和移動(dòng)單元單元號(hào)(關(guān))全選形式>復(fù)制移動(dòng)和復(fù)制>等間距dx,dy,dz(0,0,-8);復(fù)制次數(shù)(1)復(fù)制節(jié)點(diǎn)屬性(開);復(fù)制單元屬性(開)模型1模型1模型2圖8.13復(fù)制單元

修改邊界條件為了反映出模型1的滾動(dòng)支座為傾斜支座，定義節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系。關(guān)于節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的詳細(xì)事項(xiàng)參考在線協(xié)助的“坐標(biāo)系”部分節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系(Nodelocalcoordinatesystem)只應(yīng)在有關(guān)節(jié)點(diǎn)上，所以比整體坐標(biāo)系（GCS）更適用。節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系應(yīng)用于反映與整體坐標(biāo)系的軸方向不同的沉陷或支承條件的情況，查看位移或反力的分析結(jié)果關(guān)于節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的詳細(xì)事項(xiàng)參考在線協(xié)助的“坐標(biāo)系”部分模型/邊界條件/節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系單選(節(jié)點(diǎn):17)挑選>添加定義局部坐標(biāo)系>輸入主意(角度)在顯示節(jié)點(diǎn)表單下打開節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系就能在模型中查看節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸。繞x軸(0);繞y在顯示節(jié)點(diǎn)表單下打開節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系就能在模型中查看節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸。模型模型1模型217圖8.14輸入傾斜支承條件運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析對(duì)模型1,模型2運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析。分析/運(yùn)行分析查看分析結(jié)果查看豎向荷載引起的反力?？梢钥闯瞿Ｐ?左側(cè)的固定端產(chǎn)生了水平反力。

結(jié)果/反力/反力/彎矩荷載工況/荷載組合>ST:豎向荷載反力>FX;局部坐標(biāo)系(已定義)(開)顯示類型>數(shù)值(開);圖例(開)模型模型1模型2圖8.15豎向荷載產(chǎn)生的橫向反力

查看橫向荷載引起的反力。模型1傾斜支座能夠抵御水平力,所以左側(cè)固定端的反力小于沒有傾斜支座的模型2。結(jié)果/反力/反力/彎矩荷載工況/荷載組合>ST:橫向荷載反力>FX;局部坐標(biāo)系(已定義)(開)顯示類型>數(shù)值(開);圖例(開)模型模型1模型2圖8.16橫向荷載產(chǎn)生的反力

查看變形圖查看變形圖。其中DXZ=。施加豎向荷載時(shí)模型1因?yàn)閮A斜支座的作用而向左變形,但模型2向右變形。結(jié)果/位移/位移形狀荷載工況/荷載組合>ST:豎向荷載;成分>DXZ顯示類型>變形前(開);圖例(開)模型模型1模型2圖8.17豎向荷載產(chǎn)生的變形圖

查看橫向荷載引起的的變形。結(jié)果/位移/位移形狀荷載工況/荷載組合>ST:橫向荷載;成分>DXZ顯示類型>變形前(開);圖例(開)模型1模型1模型2δ=0.327E-03δ=0.880E-03圖8.18橫向荷載引起的變形圖

查看彎矩查看豎向荷載引起的彎矩。在模型1中，可以看出豎向荷載引起的水平反力迫使柱子產(chǎn)生很大的彎矩。反之模型2的情況的斜桿件上產(chǎn)生很大的彎矩。結(jié)果/內(nèi)力/梁單元內(nèi)力圖荷載工況/荷載組合>ST:豎向荷載;內(nèi)力>My顯示挑選>確切解;線涂色;系數(shù)(2)顯示類型>等值線(開).圖例(開)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)值顯示范圍(%)(1);適用于挑選確認(rèn)時(shí)(開)模型模型1模型2圖8.19對(duì)豎向荷載的彎矩圖

查看橫向荷載引起的彎矩。兩個(gè)模型的水平荷載引起的彎矩圖很相似,但顯然的看出沒有傾斜支座的模型2的固定端的彎矩比模型1大。結(jié)果/內(nèi)力/梁單元內(nèi)力圖荷載工況/荷載組合>ST:橫向荷載;內(nèi)力>My顯示挑選>確切解;