资源描述：
《构高度方向析架均匀错层设置》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、构高度方向析架均匀错层设置，并且结构基本组成构件在每杨框架的同一层内，不论是材料还是构件几何截面都相同时，可以保证结构的质量中心和刚度中心基本重合。这样的保证条件也正好符合经济的、工厂化的、标准化的钢结构住宅的墓本要求。所以在本文分析中，忽略了结构体系整体扭转效应的影响。3、只考虑主要的组成构件.只有基本的组成构件才会影响结构的整体性能，所以可以忽略其它次要构件对整体性能的影响.对于本文研究的交错析架结构体系，其基本组成构件是框架柱、平面析架和楼面板，不考虑其它次要构件和非结构构件的影响。2.3交错析架结构体系的空间有限元分析方法目
2、前，应用有限元法对工程结构进行分析的方式主要有两种:一是利用现有的商业软件或通用程序进行分析。现在常用的商业软件STABS系列，通用软件有SAP系列、ANSYS系列、ADINA系列、NASTRAN等国外优秀的有限元程序.二是研究者针对专门的问题编制有限元程序进行分析。有限元程序编制和调试的周期较长，且前处理功能和通用性较差。相比之下，利用现有的通用软件速度快，程序可靠性高，单元的类型丰富。本文主要是利用通用程序ANSYS系列来进行模型有限元分析。2.3.1ANSYS简介[35,30,37,387ANSYS软件是美国ANSYS公司研制
3、的大型通用有限元分析(FEA)软件，能够进行包括幼林、热、声、流体、电磁场等学科的研究。从1971年2.0版至2003年7.1版，己经有30多年的历史，它在机械、电机、土木、电子、生物医学以及航空等不同领城的使用广泛。ANSYS软种主盛包括三个部分:前处理模块、分析计算模块和后处理模块.前处理棋块提供了一个强大的实体建模以及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型:分析计算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析、高度非线性分析)、热分析、流体静力和动力学分析、电磁场分析、声学分析、多场拐合分析、设计灵敏度及优化分析等:后处理
4、模块可将计算分析结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢f显示、立体切片显示等多种图形方式显示出来，也可以将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。ANSYS还提拱了强大的单元库，包括有梁单元、析(杆)单元、弹簧单元、索单元、壳单元、块单元等单元在内的100多种单元类型，可以用来模拟工程中的各种结构和材料。2.3.2单元选取及单元的协调〔40.41.42.43.441由于交错格架结构体系中的主要传力构件是楼盖、析架和柱三部分，因而其有限元模型可以根据它们的工作特性划分成两种单元。对于交错析架结构体系中的柱、析架杆件及纵向联系梁选用空间弹性梁单
5、元beam4比较合适，能很好的模拟各构件的拉压和有扭性能.对于交错析架体系中的楼板，由于在板平面内要承受很大的剪力，选用空间弹性板壳，hel163(即板壳单元)比较适合。楼盖与析架的共同作用可以通过离散的板单元和析架梁单元共节点来实现，又因为beam4单元和shel163单元的每个节点都有6个自由度，所以能很好的解决梁和板之间的自由度协调问题.2.3.2.1两节点空间弹性梁单元Beam4Beam4是一种两节点空间弹性梁单元，如图2.1所示。这种单元在每个节点处有6个自由度(u,V,-,0.,0Y,07).在局部坐标系下空间杆件的杆端
6、位移列阵万和杆端力列阵苦分别为钟(2.1)V,，，B,乳0.:u可wiB49WBlifT-衅Y,乙Mx,MYM=,:不Yj21可可不r(2.2)其中u为轴向位移，vlw为横向位移，Bs为杆件的扭转角·By,61-分别为绕歹轴和z轴弯曲时的转角;X为杆件单元的轴力，Y,2分别为沿Y轴和z轴作用的剪力，M,,My,Mz为作用于杆端的力偶矩。J石/u//人/‘厂价勺、Y_巧w了、.I内Y’六}}么zM=宋(a)力和线位移ro)力矩和角位移(C)坐标系肠2.1空间梁单元的结点力和结点位移2.3.2.2四节点弹性板壳单元She日63交错析
7、架结构中楼板与传统的楼板不同，根据其传力机制不同，应力状态也不同:当水平荷载作用于交错析架结构上时，楼板起着传递析架与析架之间的面内剪力的作用，这时主要承受面内伸缩变形的膜应力:楼板传递作用于楼面荷载时，则承受由荷载产生的弯曲应力。这样交错析架结构的楼板同时承受由荷载产生的平板弯曲应力和膜应力。因此，采用平板弯曲单元与平面膜元组合的板壳单元能较好的模拟交错析架结构楼板的受力性能。(a)面内力及变形(b)弯曲力及变形图2.2承受面内力和弯矩的平板壳单元板壳单元Shel163可以看成是平面应力单元与平板弯曲单元的组合(如图2.2所示)，
8、结合了膜元和板元的功能，因此其单元刚度矩阵可以由这两种单元的刚度矩阵组合而成。平板应力单元仅承受平面荷载的拉伸应力，单元的每个结点具有2个自由度(ui,vas平板有曲单元可承受弯曲力矩，每个节点具有3个自由度(wi,ai,匈。亮单元每
