4有倾斜的框架.docVIP

8. 有倾斜支座的框架结构 概述 如下图受竖向均布荷载和横向梯形荷载的框架,比较支座的倾斜度不同时产生的位移,内力和反力。 图 8.1 分析模型 材料 钢材类型 : Grade3 截面 数据 : 箱形截面 1000×1000×10 mm 荷载 均布竖向荷载: 1.0 tonf/m 2. 梯形横向荷载: 1.0 ~ 1.5 tonf/m 设定基本环境 打开新文件以 ‘Support.mgb’为名保存。单位体系定义为 ‘m’和 ‘tonf’。 文件 / 新文件 文件 / 保存 ( Support ) 工具 / 单位体系 长度 m ; 力 tonf ( 图 8.2 设定单位体系 定义结构类型为X-Z 平面。 模型/ 结构类型 结构类型 X-Z 平面 ( 定义材料和截面 选择材料为钢材 Grade3（中国规范），输入箱形截面的数据。 模型/ 材料和截面特性 / 材料 类型 钢材 规范 GB(S) ; 数据库 Grade3 ( 模型/ 材料和截面特性 / 截面 数据/用户 截面号 (1) ; 名称 (截面) ; 截面形状 箱形截面 用户 ; H ( 1 ) ; B ( 1 ) ; tw ( 0.01 ) ; tf1 ( 0.01 ) ( 图 8.3 定义材料 图 8.4 定义截面 建立节点和单元 为建立模型1，先输入节点。 正面, 捕捉点 (关), 捕捉轴线 (关) 捕捉节点 (开), 捕捉单元 (开), 自动对齐 (开) 模型/ 节点 / 建立节点 坐标 (x, y, z) ( 0, 0, 0 ) ( 图 8.5 建立节点 用扩展单元功能建立模型1的柱。 模型/ 单元 / 扩展 单元 全选 扩展 类型 节点 ( 线单元 单元属性 单元类型 梁单元 材料 1:Grade3 ; 截面 1:截面 ; Beta 角( 180 ) 一般类型 复制和移动; 移动和复制 等间距 dx, dy, dz ( 0, 0, 1 ) ; 复制次数 ( 6 ) ( 图 8.6 建立柱单元 扩展柱上端的节点来建立模型1的水平杆件。 模型/ 单元 / 扩展单元 节点号 (开) 单选 ( 节点 : 7 ) 扩展类型 节点 ( 线单元 单元属性 单元类型 梁单元 材料 1:Grade3 ; 截面 1:截面 ; Beta 角( 0 ) 一般类型 复制和移动; 移动和复制 等间距 dx, dy, dz ( 1, 0, 0 ) ; 复制次数 ( 4 ) ( 图 8.7 建立水平杆件 扩展水平杆件的右端部节点来建立倾斜杆件。 模型/ 单元 / 扩展单元 单选 ( 节点 : 11 ) 扩展类型 节点 ( 线单元 单元属性 单元类型 梁单元 材料 1:Grade3 ; 截面 1:截面 ; Beta 角( 0 ) 一般类型 复制和移动; 移动和复制 等间距 dx, dy, dz ( 4/6, 0, -4/6 ) ; 复制次数 ( 6 ) ( 图 8.8 建立倾斜杆件 输入边界条件 3维空间的所有节点有6个自由度 (Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。但本例题定义为X-Z的平面的结构类型，所以只有3个自由度 (Dx, Dz, Ry)。固定端的边界条件约束Dx, Dz, Ry的自由度，活动端的边界条件约束Dz的自由度。 模型/ 边界条件 / 一般支承 单选 ( 节点 : 1 ) 选择 添加 ; 支承条件类型 Dx, Dz, Ry (开) ( 单选 ( 节点 : 17 ) 选择 添加 ; 支承条件类型 Dz (开) ( 图 8.9 输入支座条件 输入荷载 定义荷载工况 为输入荷载定义荷载工况。 荷载 / 静力荷载工况 名称 ( 竖向荷载 ) ; 类型 用户定义的荷载 名称 ( 横向荷载 ) ; 类型 用户定义的荷载 ( 图 8.10 输入荷载工况 输入均布荷载 给水平杆件输入大小为1 tonf/m的均布荷载。 荷载 / 梁单元荷载(单元) 节点 号 (关), 单元号 (开) 窗口选择 ( 单元 : 7, 8, 9, 10 ) 荷载工况名称 竖向荷载 ; 选择 添加 荷载 类型 均布荷载 ; 方向 整体坐标系 Z ; 投影 否 数值 相对值 x1 ( 0 ) ; x2 ( 1 ) ; W ( -1 ) ( 图 8.11 输入均布荷载 输入