特殊应用简述.pptx

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1、内容1）板、壳模型2）二阶效应3)主从节点第1页/共39页建模计算方案几何建模手段注意事项与特殊功能结果查看与输出板、壳模型板、壳模型第2页/共39页纯板概念模型分解为整体骨架模型与局部区格模型，分别计算板与“加劲”联合建模板、壳模型板、壳模型:建模计算方案建模计算方案第3页/共39页柱面坐标Excel导入网格填充参数化模板生成Mesher其他第三方软件导入板、壳模型板、壳模型:几何建模手段几何建模手段第4页/共39页尽量使用四节点板，以统一局部坐标系；通过板参考点使容器的内外侧统一；统一环向加劲局部X轴指向板、壳模型板、壳模型:建模注意事项建模注意事项第5页/共39页加劲与板的连接与偏移（m

2、ember offset）;划分精细程度对结果的影响板、壳模型板、壳模型:建模注意事项建模注意事项第6页/共39页静水压力导荷不仅可以用于导算液体对容器侧壁的压力，而且可以作为土压力或填料对容器侧壁压力的导算工具板、壳模型板、壳模型:特殊功能特殊功能第7页/共39页自动生成板的弹簧支座，只压支座PLATE MAT DIRECT ALL SUBGRADE 10000 5000 5000板、壳模型板、壳模型:特殊功能特殊功能第8页/共39页Mises以及屈雷斯应力用于强度板上下表面组合应力用于稳定板、壳模型板、壳模型:结果输出与查看（钢结构）结果输出与查看（钢结构）第9页/共39页按单元局部坐标系

3、输出的单位宽度弯矩MX,MY用于配筋对规则结构，也可按整体坐标系输出弯矩值板、壳模型板、壳模型:结果输出与查看（混凝土）结果输出与查看（混凝土）第10页/共39页通过画线切割面输出沿剖切口的积分结果（可认为是剖切口局部坐标系，包括一般的弯矩与“膜力”板、壳模型板、壳模型:结果输出与查看（混凝土）结果输出与查看（混凝土）第11页/共39页二阶分析的本质与选用理由缺陷二阶静力分析的两种实现方法判断整体二阶效应大小的方法二阶动力分析线性屈曲分析二阶效应二阶效应第12页/共39页平衡方程建立在结构变形之后的位形上(K+Kg)U=R,K 物理刚度矩阵，是材料特性和几何尺寸的函数Kg 几何刚度矩阵（或叫应

4、力刚度矩阵），由杆件的轴力或板的膜力与几何形态共同决定二阶效应：二阶分析的本质二阶效应：二阶分析的本质第13页/共39页二阶效应：二阶效应：P-P-效应和效应和P-P-效应效应第14页/共39页规范推荐（AISC,EC3,DIN18800,GB50017)更精确：真正的平衡时建立在变形之后的位置上的更简化：不用考虑头疼的计算长度输入更通用：可用于计算各种各样的结构，而不受限于计算长度法的限制已普及：一般的通用结构软件都能进行该分析二阶效应：用二阶分析的理由二阶效应：用二阶分析的理由第15页/共39页规范推荐？：规范对最重要的部分，即缺陷的定义语焉不详更精确？：理论推导和算例都指出，通常结构的二

5、阶效应都很小，完全可以忽略。更简化？：虽然计算长度简化了，但却带来了更麻烦的初始缺陷的定义。没有定义初始缺陷的二阶分析是无意义的！更通用？：仍然需要进行构件层面的稳定验算，特别是弯扭屈曲。已普及？：缺陷的定义需要人工施加。二阶效应：不用二阶分析的理由二阶效应：不用二阶分析的理由第16页/共39页缺陷分类缺陷分类整体几何缺陷与局部整体几何缺陷与局部几何缺陷几何缺陷二阶效应：缺陷定义二阶效应：缺陷定义第17页/共39页二阶效应：等效缺陷荷载二阶效应：等效缺陷荷载第18页/共39页二阶效应：等效缺陷荷载（续）二阶效应：等效缺陷荷载（续）第19页/共39页缺陷是进行二阶分析最关键的定义如果不能预判结构

6、的控制失稳模式，则我们需要定义不同层次的缺陷（整体与局部），需要定义不同的失稳形式（例如弯曲屈曲与弯扭屈曲），而且所有这些缺陷应该和主要的荷载工况进行组合。如果不能自动生成，输入量是巨大的。缺陷的定义是二阶分析真正的瓶颈，也是其不能真正普及替代一阶分析的原因。二阶效应：缺陷二阶效应：缺陷第20页/共39页迭代法 PDELTA n ANALSYS控制迭代收敛的参数SET DISPLACEMENT iSET PDELTA TOL i(推荐）优点：运行效率高，数据组织简单 二阶效应：二阶静力分析的两种实现方法二阶效应：二阶静力分析的两种实现方法几何刚度法PDELTA KG ANALYSIS优点：能探

7、测出局部失稳第21页/共39页PDELTA KG ANALYSIS PRINT STATIC CHECKPDELTA n ANALYSIS PRINT STATIC CHECK比较总外力偶荷载与总倾覆力矩即得二阶效应：判断整体二阶效应大小的方法二阶效应：判断整体二阶效应大小的方法第22页/共39页包括自由振动特征值分析，反应谱分析，时程分析以及动力稳态分析。其实质就是用K+Kg替换所有的物理刚度矩阵。对一般的承受轴压力的结构（Kg为负），二阶动力分析的周期和位移比一阶大。如按最新的抗规，计算地震作用时考虑重力二阶效应，可按该方法实施。二阶效应：二阶动力分析二阶效应：二阶动力分析第23页/共39

8、页如果物理刚度K被负的Kg完全抵消，则发生屈曲。几何刚度是屈曲的实质，此时(K+Kg)U=0通过屈曲分析得到临界轴力和屈曲模态，可以得到对构件设计有用的计算长度。除此之外，临界屈曲荷载可以作为结构稳定承载力的上限。二阶效应：线性屈曲分析二阶效应：线性屈曲分析第24页/共39页定义应用静力分析中的主从节点动力分析中的主从节点局限性一般情形下主从节点的替代方案主从节点主从节点第25页/共39页定义主从节点：定义主从节点：定义第26页/共39页定义SLAVE FY MX MZ SLAVE FY MX MZ MASTER MASTER 1 JOINT 1 TO 30主从节点：定义主从节点：定义第27页

9、/共39页组合梁同过主从节点强制满足平截面运动学假设主从节点：应用主从节点：应用第28页/共39页组合柱主从节点：应用主从节点：应用第29页/共39页不同单元类型的传力过渡（拉索烟囱）主从节点：应用主从节点：应用第30页/共39页传力过渡（吊车梁节点）主从节点：应用主从节点：应用第31页/共39页抗弯刚性板定义FY MX MZ 刚性从属关系主从节点：应用主从节点：应用第32页/共39页模拟平面内无限刚刚片主从节点：应用主从节点：应用第33页/共39页模拟带有质量与转动惯量的刚体设备主从节点：应用主从节点：应用第34页/共39页静力分析中的主从节点主节点可以位于刚体，刚片或刚杆的任意位置，不影响静力计算结果主从节点：静力分析中的主从节点主从节点：静力分析中的主从节点第35页/共39页主节点需要位于刚体，刚片或刚杆的质心处。此时的主节点相当于刚体的转动中心。如果质心与转动中心不重合，会引起附加的扭转效应。动力分析中使用主从节点定义的刚体或刚片，能有效的进行质量凝聚，从而缩减动力方程中的质量自由度数，从而提高求解的效率主从节点：动力分析中的主从节点主从节点：动力分析中的主从节点第36页/共39页局限性不能批量定义不能直接进行复制不能按对象的局部坐标系进行定义主从节点：局限性主从节点：局限性第37页/共39页谢谢！谢谢！第38页/共39页