网络是一种流行的生活.ppt

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1、1、网架结构上的作用网架结构的作用主要是永久荷载、可变荷载和间接作用（温度变化、支座移动和地震作用）。1）自重估算：2）屋面覆盖材料自重、吊顶材料自重、设备管道自重3）屋面或楼面活荷载、雪荷载、风荷载、积灰荷载吊车荷载，安装荷载：验算内力、挠度和动力效应；4）温度应力、支座沉降和位移：高次超静定，空间桁架位移法；5）地震作用：简化计算，振型分解，时程分析；第2章网架结构五、网架结构的计算分析2、作用效应组合（1）承载能力极限状态②由永久荷载效应控制的组合①由可变荷载效应控制的组合2）抗震设计组合1）非抗震设计组合。第2章网架结构正常使用条件下，空间结构具有足够的刚度，避免产

2、过大的位移而影响结构的使用要求。位移计算时，荷载效应组合仍需考虑抗震和非抗震两种情况，对抗震设计，计算小震作用下的位移。（2）正常使用极限状态第2章网架结构交叉梁系梁元法交叉梁系力法交叉梁系差分法混合法假想弯矩法下弦内力法拟板法拟夹层板法3、网架的计算（1）计算方法第2章网架结构交叉梁系差分法和拟夹层板法适用于中小跨度，假想弯矩法可用于斜放四角锥网架和棋盘形四角锥网架。空间杆系有限元法——空间杆系有限元法适用于各种类型、各种支承条件、不同平面形状、承受任意荷载和作用的网架计算，还可以考虑网架与下部支承结构的共同工作，不仅可用于网架结构的静力分析，还可用于网架结构的地震作用分

3、析、温度应力计算和安装阶段的验算，是目前网架分析中运用最广、最精确的方法。第2章网架结构（2）空间杆系有限元法1）网架节点为铰接，每个节点有三个自由度，忽略节点刚度的影响。2）荷载作用在网架节点上，杆件只承受轴向力。3）材料在弹性阶段工作，符合虎克定律。4）网架结构小位移，构件是小应变。基本假定第2章网架结构网架结构的单元分析单元节点力与节点位移单元坐标系下第2章网架结构单元刚度矩阵：第2章网架结构整体坐标系下初始杆长方向余弦转换矩阵第2章网架结构杆端位移变换杆端荷载变换第2章网架结构整体坐标系下的杆端位移（力）列矩阵和单元坐标系下的位移（力）列矩阵之间的关系整体坐标下单元

4、方程第2章网架结构整体坐标下单元刚度矩阵：整体坐标下单元刚度矩阵单元刚度可分为4个3×3阶矩阵第2章：网架结构、、的物理意义分别为杆件由于端发生单位位移在端产生的内力。第2章网架结构网架结构的整体分析应满足节点位移协调条件和内力平衡条件总刚度矩阵的建立可将单刚矩阵的子矩阵以行列编号，然后对号入座形成总刚。根据内外力的平衡条件，汇交于节点上的所有杆件端的内力之和等于作用在节点上的外荷载。=>[K]{d}={P}对网架结构的所有节点，逐点列出内外力平衡方程，联立起来就形成了结构总刚度方程。第2章网架结构1）对称矩阵矩阵主对角线两侧的元素均对应相等，具有对称性，因此不必将矩阵的所

5、有元素列出，一般只列出上三角或下三角元素，可大大减少计算工作量。2）奇异矩阵矩阵的行列式值为零，其逆阵不存在。这是由于建立方程时没有考虑结构的约束条件，结构可以有任意的刚体位移，节点位移的解答不是唯一的。只有引入支承条件，才可求解未知的节点位移。3）带状的稀疏矩阵结构总刚矩阵具有以下特点：第2章网架结构结构总刚度矩阵是奇异的，不能进行求解节点位移，尚需引入边界条件以消除刚体位移，使总刚度矩阵为正定矩阵。网架的边界约束根据网架的支承情况、支承刚度和支座节点的实际构造决定，有自由、弹性、固定及强迫位移等4种。某方向自由表示在该方向位移无约束；某方向弹性边界表示在该方向位移受弹簧

6、刚度约束；某方向固定表示在该方向位移为零；某方向为强迫位移边界表示在该方向位移为一固定值。边界条件处理第2章网架结构支座某方向固定的处理指支座沿某方向位移为零，有两种处理方法。一种采用划行划列法，即在总刚度矩阵中，将位移等于零的行号和列号划去，使总刚度矩阵阶数减少，但也带来总刚度矩阵元素地址的变动。另一种是充大数法，即位移为零的c行相对应的主对角线元素充大数B=10e8~10e12。第2章网架结构支座某方向弹性约束的处理：在总刚度矩阵中对应于该弹性约束方向的主对角元素叠加上等效弹簧刚度系数节点发生竖向位移，即在对应行号对角线元素充大数B，并将c行右端项改为，支座某方向给定位

7、移的处理：第2章网架结构求解的方法一般分为两类：直接法和迭代法。计算机计算常用直接法，直接法主要有：高斯消去法直接分解法（LU分解法）平方根（Cholesky分解法）法改进平方根法总刚度方程求解第2章网架结构杆件内力计算第2章网架结构1）根据网架结构对称性情况和荷载对称情况，选取计算单元2）对计算单元节点和杆件进行编号，节点编号应满足相邻节点号差最小的原则，以减少计算机容量，加快运算速度。杆件编号次序以方便检查为原则。3）计算杆件长度和杆件与结构整体坐标系夹角的余弦4）建立结构整体坐标系下的各杆件的单元刚度。5）建