1、0目 录1连续梁分析 / 22 桁架分析 / 203拱结构分析 / 394框架分析 / 575受压力荷载的板单元 / 776悬臂梁分析 / 977弹簧分析 / 1208有倾斜支座的框架结构 / 1419强制位移分析 / 16210预应力分析 / 17911P- 分析 / 18812热应力分析 / 20913移动荷载分析 / 23314特征值分析 / 24715反应谱分析 / 26116时程分析 / 28117屈曲分析 / 30511. 连续梁分析概述比较连续梁和多跨静定梁受均布荷载和温度荷载（上下面的温差）时的反力、位移、内力。 3跨连续两次超静定3跨静定3跨连续1次超静定2图 1.1 分析模
2、型3 材料钢材: Grade3 截面数值 : 箱形截面 40020012 mm 荷载1. 均布荷载 : 1.0 tonf/m2. 温度荷载 : T = 5 (上下面的温度差)设定基本环境打开新文件，以连续梁分析.mgb为名存档。单位体系设定为m和tonf 。 文件/ 新文件文件/ 存档 (连续梁分析 )工具 / 单位体系长度 m ; 力 tonf 图 1.2 设定单位体系4设定结构类型为 X-Z 平面。模型 / 结构类型 结构类型 X-Z 平面 设定材料以及截面材料选择钢材GB（S） （中国标准规格） ，定义截面。 模型 / 材料和截面特性 / 材料名称( Grade3)设计类型 钢材规范 G
3、B(S) ; 数据库 Grade3 模型 / 材料和截面特性 / 截面截面数据截面号 ( 1 ) ; 截面形状 箱形截面 ;用户：如图输入 ; 名称 40020012 5图 1.3 定义材料 图 1.4 定义截面建立节点和单元为了生成连续梁单元，首先输入节点。正面 , 捕捉点 (关), 捕捉轴线 (关) 捕捉节点 (开 ), 捕捉单元 (开), 自动对齐模型 / 节点 / 建立节点坐标 ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 ) 选择“数据库”中的任意材料，材料的基本特性值（弹性模量、泊松比、线膨胀系数、容重）将自动输出。参照用户手册的“输入单元时主要考虑事项”6图 1.5 建立节点7用扩
4、展单元功能来建立连续梁。 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: 400*200*12 ; Beta 角 ( 0 )生成形式 复制和移动 ; 复制和移动 任意间距方向 x ; 间距 ( 35/3, 810/8, 35/3 ) 图 1.6 建立单元XZ输入梁单元. 关于梁单元的详细事项参照在线帮助的 “单元类型” 的 “梁单元 ” 部分8输入边界条件3维空间的节点有6个自由度 (Dx, Dy, Dz, Rx, Ry, Rz)。但结构类型已设定为 X-Z平面（程序将自动约束Y方向的位移Dy和绕X轴和Z轴的转动Rx,Rz
5、） ，所以只剩下3个自由度 (Dx, Dz, Ry)。铰支座约束自由度Dx, Dz, 滚动支座约束自由度 Dz。模型 /边界条件 / 一般支承节点号 (开)单选 (节点 : 4 ) 选择添加 ; 支承条件类型 Dx, Dz (开) 单选 (节点: 1, 12, 15 ) ; 支承条件类型 Dz (开) 图 图1.7 输入边界条件9输入荷载定义荷载工况为输入均布荷载和温度荷载，首先定义荷载工况荷载 / 静力荷载工况名称 (均布荷载) ; 类型 用户定义的荷载（USER）名称 (温度荷载) ; 类型 用户定义的荷载（USER） 10图1.8 输入荷载条件11输入均布荷载 给连续梁施加均布荷载 1
6、tonf/m。 荷载 / 梁单元荷载（单元）节点号 (关)全选荷载工况名称 均布荷载 ; 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 ) 荷载方向与整体坐标系Z轴方向相反，输入荷载为“-1”。12图 1.9 输入均布荷载13输入温度荷载 输入连续梁的上下面温度差(T = 5)。输入温度差后，根据材料的热膨胀系数、温差引起的梁截面产生的应力考虑为荷载。显示 梁单元荷载（关）荷载 / 温度梯度荷载全选荷载工况名称 温度荷载 ; 选择 添加 ; 单元类型 梁温度梯度 T2z-T1z ( 5 ) 14图 1.
7、10 输入温度荷载 15复制单元复制连续梁(模型 1)来建立多跨静定梁(模型 2,模型 3)。为了同时复制连续梁(模型1)均布荷载、温度荷载、边界条件，使用复制节点属性和复制单元属性功能。 显示边界条件一般支承 (开)模型 / 单元 / 单元的复制和移动全选 形式 复制 ; 移动和复制 等间距dx, dy, dz ( 0, 0, -5 ) ; 复制次数 ( 2 )复制节点属性 (开), 复制单元属性 (开) 图 1.11 复制单元模型 1模型 2模型 316输入铰接条件 在复制的连续梁输入内部铰支座来建立多跨静定梁。 在梁单元的端部使用 释放梁端约束 功能来生成铰接条件。 模型 / 边界条件/
8、 释放梁端约束单元号 (开)单选 ( 单元 : 19, 23, 33 )选择 添加/替换 选择释放和约束比率 j-节点 My (开), Mz (开) (或 ) 图 1.12 输入铰支支座运行结构分析对连续梁和多跨静定梁运行结构分析。分析 / 运行分析模型 1 模型 2模型 3关于内部铰支的详细说明参照在线帮助的 “释放梁端约束” 部分生成梁单元时，随着先指定的i节点和后指定的j节点的生成决定坐标系。只 要 在 图 标 菜 单 显 示的 单 元 表 单 下 打 开 单 元坐 标 轴 和 局 部 方 向 就 可以 确 认 。17查看分析结果查看反力比较均部荷载作用下连续梁和多跨静定梁的反力。单元号
9、 (关)显示边界条件 一般支承 (关), 释放梁端约束(开) 结果 / 反力和弯矩荷载工况/荷载组合 ST:均布荷载 ; 反力 FXYZ显示类型 数值(开), 图例 (开)数值 小数点以下位数 ( 1 ) ; 指数型(关) ; 适用于选择确认时(开) 图 1.13 均布荷载引起的反力 18以表格的形式查看均布荷载引起的的反力。比较外荷载总合和反力的总合来查看模型的建立和荷载的输入是否恰当。例题Z轴方向荷载为1.0 tonf/m220 m3 = 60 tonf，与表格中Z轴方向的反力（FZ）总和相等。结果 / 分析结果表格 / 反力荷载组合 均布荷载(ST) (开) ; 温度荷载(ST) (关)
10、 图 1.14 反力结果表格19比较对温度荷载的反力。结果 / 反力和弯矩荷载工况/荷载组合 ST:温度荷载 ; 反力 FXYZ显示类型 数值 (开), 图例 (开) 图 1.15 温度荷载产生的反力模型 1模型2模型 320查看变形图 查看温度荷载产生的变形图。 DXZ= . 2DZX显示边界条件 一般支承 (开) 结果 / 变形 / 变形形状荷载工况/荷载组合 ST:温度荷载 ; 变形 DXZ显示类型变形前 (开), 图例 (开) 图 1.16 温度荷载产生的变形图模型 1 模型 2模型 321查看内力查看均布荷载产生的结构的弯矩。 结果 / 内力 / 梁单元内力图荷载工况/荷载组合 ST
11、:均布荷载 ; 内力 My选择显示 5 点 ; 不涂色 ; 系数 ( 2.0 )显示类型 等值线 (开), 数值 (开), 图例 (开)数值 小数点以下位数( 1 ) ; 指数型(关) ; 适用于选择确认时(开) 多跨静定梁(模型 2)与连续梁(模型 1)相比，可以看出跨中弯矩减小，但支点弯矩增大的情况。还可以看出，设有一个铰的多跨静定梁（模型3）的铰支点弯矩与（模型2）类似，无铰部分的弯矩与（模型1）类似。图 1.17 节点荷载产生的弯矩22查看温度荷载产生的弯矩。温度荷载产生的变形图(图1.16)中，可以看出模型2两边的悬臂梁与中间的简支梁的变形是相互独立的。温度荷载不会约束梁的变形，所以
12、也不会产生内力。结果 / 内力 / 梁单元内力图荷载工况/荷载组合 ST:温度荷载 ; 内力 My显示选项 精确解 ; 不涂色 ; 放大 ( 2.0 )显示类型 等值线 (开), 数值 (开) 数值 小数点以下位数( 1 ) ; 指数型(关) ; 适用于选择确认时(开) 图 1.18 温度荷载产生的弯矩图23习题1. 请查看如下图相同跨径(span)的简支梁，多跨静定梁，连续梁及支点部分加强的梁的正弯矩依次减小，而负弯矩依次增大。 8 m242. 桁架分析概述通过下面的例题，比较内部1次超静定桁架和内、外部1次超静定桁架两种结构在制作误差产生的荷载和集中力作用时结构的效应。内部1次超静内、外部
13、1次超静定25图 2.1 分析模型材料钢材类型 : Grade3截面数据 : 箱形截面 30030012 mm荷载1. 节点集中荷载 : 50 tonf2. 制作误差 : 5 mm 预张力荷载(141.75 tonf)P = K = EA/L x = 2.1 x 107 x 0.0135 / 10 x 0.005 = 141.75 tonf设定基本环境打开新文件以 桁架分析.mgb为名存档。设定长度单位为 m, 力单位为 tonf。文件/ 新文件文件/ 保存 ( 桁架分析 )工具 / 单位体系长度 m ; 力 tonf 制作误差5mm制作误差5mm26图 2.2 设定单位体系27设定结构类型为
14、 X-Z 平面。模型/ 结构类型 结构类型 X-Z 平面 定义材料以及截面构成桁架结构的材料选择Grade3（中国标准） ，截面以用户定义的方式输入。模型 / 特性/ 材料设计类型 钢材规范 GB(S) ; 数据库 Grade3 模型 / 特性 / 截面数据库/用户 截面号 ( 1 ) ; 形状 箱形截面 ; 名称 (300x300x12 ) ; 用户（如图2.4输入数据）28图2.3 定义材料 图 2.4 定义截面29建立节点和单元首先建立形成下弦构件的节点。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/ 建立节点坐标系 (x , y, z ) ( 0, 0, 0 ) 图 2.5 建立节点
