题目一:不同荷载的作用及工况的考虑。
一、建立模型:1、 选择计算量纲为KN,m,C 。
2、 点击File →New Model,出现摸板图案→点击Beam ,在数据输入编辑器中输入:跨度数=2,每一跨长度=5→确定Restraints 没有勾选→OK 并叉掉三维显示窗口。
3、 选中右边杆件→从Edit 菜单中选Replicate 出现复制菜单窗口→单击Radial →选中Parallel to Y→在Angle 里填入90度(另一个-36.87度)→然后删掉右边单元。
4、 选中左边单元的左端点→按鼠标右键出现点的信息→将X 坐标改成-2。
二、从定义菜单Define 中完成以下工作:1. 定义材料:Define →Material →选钢STEEL →点击Modify/Show Material 可查看有关钢的弹性模量及泊松比,修改钢的弹性模量为722.2510/E KN M =⨯ .2. 定义截面。
Define →Frame Sections →Add/Wide Flange 下选择 Add Rectangular →Add NewProperty →用默认名 在Material 域选Steel →在Dimensions 域Depth 和 Width 都改成0.3。
→点OK 。
3. 定义计算荷载的工况,Define →Load Case →程序默认工况名为:DEAD ,用其默认值→OK 。
三、从赋值菜单Assign 中完成以下工作:1、 修改约束:选中点3 →Assign →Joint →Joint Restraints 中只对Translation1打勾→OK 。
2、 选中点1 →Assign →Joint →Joint Restraints →点击绞支座→OK 。
3、 赋截面特征。
选中工具栏中的all ,杆件呈虚线状态→Assign → Frame/Cable Section 指定杆件的材料几何特性→按OK四、从分析菜单Analyze 中完成以下工作1、 设置结构分析类型:由Analyze →Set Analysis Options 出现图窗口选择平面结构按→OK 。
2、 运行程序:Analyze →Run Analysis →在弹出来的对话框中点MODAL →点 Run/Do Not Run Case→Run Now 。
五、显示分析结果:工况一:运行结果如下图:变形图 弯矩图 剪力图工况二:需要作如下修改1. 点击 define →Load cases 命令来显示Define Loads 对话框。
在此对话框内Self WeightMultiplier 内输入 0→点击Modify Load 键→OK 退出。
域的Z 编辑格内输入-45→OK 。
3.选择杆件3→点击 Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认 Load Case Name为 DEAD→在 Uniform Loads域,输入 28→ok。
运行结果如下图:变形图弯矩图剪力图工况三:需要作如下修改选择节点2→点击Assign→Joint Loads→Forces出现Joint Forces 对话框,在此对话框在loads域的Force Global Z编辑格内输入-78,Moment about Global Y编辑格内输入-75→OK。
运行结果如下图:变形图弯矩图剪力图工况四:需要作如下修改选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD→在Uniform Loads域,输入24→ok。
运行结果如下图:变形图弯矩图剪力图工况五:需要作如下修改1.点击Set display Options工具按钮显示Display Options For Active Window对话框→在Frames/Cables域勾选Local Axes格→OK。
2.选择杆件2→点击 Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认 Load Case Name为 DEAD,在Load Type and Direction域,确认选择了 Force项,在Coord Sys 中选择local ,在Direction中选择2,在 Uniform Loads 域,输入 -30→OK。
3.选择杆件1→点击 Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认 Load Case Name为 DEAD,在Load Type and Direction域,确认选择了 Force 项,在Coord Sys 中选择Global ,在Direction中选择X,在 Uniform Loads 域,输入30→OK。
运行结果如下图:变形图弯矩图剪力图工况六:需要作如下修改1.选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域,确认选择了Force项,在Coord Sys 中2.选择杆件1→点击Assign→Frame Loads→Distributed显示Frame Distributed Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域,确认选择了Force项,在Coord Sys 中选择Global ,在Direction中选择X,在Trapezoidal Loads 域,输入15、12.75、8.25、6→OK。
运行结果如下图:变形图弯矩图剪力图工况七:需要作如下修改选择杆件2→点击Assign→Frame Loads→Point显示Frame Point Loads对话框→确认Load Case Name为DEAD,在Load Type and Direction域,确认选择了Force项,在Coord Sys 中选择local ,在Direction中选择2,在Point loads域,选Absolute Distance From End-i ,在Distance 处第一个编辑框输入2.5,在Load处第一个编辑框输入-68→OK。
运行结果如下图:变形图弯矩图剪力图以上工况得到节点3在Z 方向的位移如下表所示:题目二:求下图刚域单元在荷载作用下的内力变形。
83KN76KN36KNE=2.0×108工况1:不考虑刚域,考虑楼板变形。
工况2:不考虑刚域,不考虑楼板变形。
工况3:考虑刚域,考虑楼板变形。
工况4:考虑刚域,不考虑楼板变形。
操作步骤工况1:一、建立模型1. 选择量纲为:KN,m,C2. 点击 文件→新模型→在新模型对话框中点击 二维框架→在二维框架对话框中,楼层数 输入3,楼层高度 输入4.3→点击 确定 按钮.3. 在3-D 视窗的右上角点击 “X” 来关闭此视图。
5.点击设置显示选项工具按钮→显示激活活动窗口选项对话框→在节点域、框/架/索域分别勾选标签格,→点击确定键。
得到的图形如下:二、从定义菜单中完成下列工作:1.点击定义→框架截面→在框架属性对话框中点击显示Add I/Wide FlangeC的下拉列表并选择Add General 项→点击添加新属性→显示属性数据对话框。
默认截面名称为FSEC1,在横轴面积输入0.035,在围绕3轴的惯性矩输入0.003→点击属性数据和General Section对话框的确定键退回显示框架属性对话框→重复添加新属性,添加截面FSEC2、FSEC3、FSEC4,横轴面积依次为0.03、0.045、0.05,围绕3轴的惯性矩依次为0.003、0.015、0.009,点击确定退出所有对话框。
2.点击定义→荷载工况→把荷载名称为DEAD的自重系数改为0→点击修改荷载→确定退出。
三、从指定菜单中完成以下工作:1.选择杆件1、2、3和7、8、9,点击指定→框架/索/筋→框架截面→在框架属性对话框点击FSEC1来高亮显示它→点击确定键。
依同样方法给杆件12、15指定截面FSEC2,给杆件11、10、14和13指定截面FSEC3,给杆件4、5、6指定截面FSEC4。
2.选择节点4,点击指定→节点荷载→力→在节点荷载对话框中荷载域X 编辑格内输入36→确定。
依同样方法,选择节点3,力全局X 编辑格内输入76,选择节点2,力全局X 编辑格内输入83。
四、分析运行:1.设置结构类型。
由分析→设置分析选项→选择平面结构→OK.2.运行程序。
点击运行分析键→显示设置运行的分析选项对话框→点击MODAL,并点击运行/不运行工况→点击现在运行键运行分析3.所得结果的图形及表格如下:4.变形图轴力图剪力图弯矩图TABLE: Joint DisplacementJoin t Text OutputCaseTextCaseTypeTextU1mU2mU3mR1RadiansR2RadiansR3Radians1 DEAD LinStatic 0 0 0 0 0.00073 02 DEAD LinStatic 0.00221 0 0.00007 0 0.00008 03 DEAD LinStatic 0.00269 0 0.00009 0 0.00004 04 DEAD LinStatic 0.00283 0 0.00009 0 0.00004 05 DEAD LinStatic 0 0 0 0 0.00069 06 DEAD LinStatic 0.00216 0 0 0 0.00012 07 DEAD LinStatic 0.00265 0 0 0 0.00005 08 DEAD LinStatic 0.00281 0 0 0 0.00004 09 DEAD LinStatic 0 0 0 0 0.00071 010 DEAD LinStatic 0.00215 0 -0.00007 0 0.00008 011 DEAD LinStatic 0.00264 0 -0.00009 0 0.00004 0工况2:其它步骤同工况一一样,只是在第三步指定菜单中增加:选择节点2、3、4、6、7、8、10、11、12,点击指定→节点→限制→在指定/定义限制对话框中选择添加限制类型下拉格内选择Beam,点击添加新限制,确定确定退出。