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1、16.时程分析概述对下面受移动荷载的简支梁运行时程分析。Ø材料弹性模量:2.4´1011psi容重(g):0.1lbf/in3Ø截面截面面积(Area):1.0in2截面惯性矩(Iyy):0.083333in4半径(radius):10.0in厚度(thickness):2.0in重力加速度(g):1.0in/sec2速度容重整体坐标系原点(a)受移动荷载的简支梁(b)时程荷载函数图16.1分析模型模型是受600in/sec速度的移动荷载的简支梁结构。通过时程分析了解动力荷载下结构的反映,改变荷载周期来查看共振的影响。
2、设定基本环境打开新文件以‘时程分析1.mgb’为名保存.文件/新文件文件/保存(时程分析1)设定单位体系。工具/单位体系长度>in;力>lbf¿图16.2设定单位体系设定结构类型为X-Z平面。且为了特征值分析,设定自重自动转换为节点质量。模型/结构类型结构类型>X-Z平面将结构的自重转换为质量>转换到X,Y,Z重力加速度(1)¿点格(关)捕捉点(关)捕捉节点捕捉单元正面图16.3设定结构类型定义材料以及截面输入材料和截面,采用用户定义的类型和数值的类型输入数据。模型/特性/材料一般>名称(材料);类型>用户定义用户定义
3、>规范>无分析数据>弹性模量(2.4E+11)容重(0.1)¿模型/特性/截面数值名称(截面);截面形状>Pipe尺寸>D(10);tw(2)截面特性值>面积(1);Iyy(0.083333)¿图16.4定义材料图16.5定义截面建立节点和单元用建立节点功能建立节点,用建立单元功能连接各节点来建立梁单元。模型/节点/建立节点节点号坐标(x,y,z)(0,0,0)复制>复制次数(20);间距(dx,dy,dz)(24,0,0)模型/单元/建立单元单元类型>一般梁/变截面梁材料>1:材料;截面>1:截面交叉分割>节点(开)
4、,单元(开);节点连接(1,21)8图16.6建立单元输入边界条件在结构的两端输入支撑条件。节点1是铰(Dx,Dz)支座,节点21是滚动(Dz)支座。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(开)¿单选(节点:21)选择>添加;支承条件类型>Dz(开)¿图16.7输入支承条件输入特征值分析控制数据运行时程分析之前,首先运行特征值分析来了解结构的动力特性。输入特征值分析控制数据。本例题只考虑结构的1阶模态的影响,进行时程分析。分析/特征值分析控制频率数量(1)特征值控制参数>迭代次数(
5、20)子空间大小(0);收敛误差(1e-006)¿图16.8输入特征值分析控制数据输入时程分析条件输入时程荷载函数定义时程荷载。荷载的持续时间根据分割的单元长度和速度。t=24/600=0.04sec荷载/时程分析数据/时程荷载函数>函数名称(函数)时间荷载数据类型>力放大系数(1)时间(sec)(0.00);函数(lbf)(0)时间(sec)(0.04);函数(lbf)(1)时间(sec)(0.08);函数(lbf)(0)¿图16.9定义时程荷载函数输入时程荷载工况²关于时程分析的详细事项参考用户手册的“时程分析”部
6、分输入时程分析的荷载工况。结束时间(EndofTime)输入移动荷载从节点1移动到节点21的时间(480/600=0.8sec)。分析时间步长(timeincrement)一般取自振周期和荷载周期中的最小值的1/10。因为还未做特征值分析,所以在本例题选择充分小的时间间隔0.001,不考虑阻尼。²荷载/时程分析数据/时程荷载工况荷载工况名称(Time);结束时间(0.8)分析时间步长(0.001);输出时间步长(2)分析类型>线性¿图16.10输入时程荷载工况输入节点动力荷载节点动力荷载为将时程分析荷载函数应用到指定的
7、节点上的过程。本例题描述动力荷载移动情况,利用到达时间(arrivaltime)输入栏,随着时间的变化指定动力荷载的加载位置(节点)。到达时间(arrivaltime)为时程分析开始后,对应的节点上时程荷载函数开始发生作用的时间。荷载/时程分析数据/节点动力荷载荷载工况名称>Time选择>添加时间分析函数和方向函数名称>函数;方向>Z到达时间(0);系数(-8680.6)单选(节点:2)¿到达时间(0.04)单选(节点:3)¿到达时间(0.04*2)单选(节点:4)¿...到达时间(0.04*18)单选(节点:20)¿
8、系数(scalefactor)–8680.6是跨中施加荷载产生最大位移1inch所对应的集中荷载大小,可按下式计算。P=8680.6lbf²表示节点动力荷载的符号与荷载的方向无关,表现为正方向。图16.11输入节点动力荷载运行结构分析运行特征值分析和时程分析。节点号(关)分析/运行分析查看分析结果首先查看特征值分析结果。结果/分