1、题目：某网架结构平面尺寸如图所示，高度 2.4m，采用螺栓球节点正放四角锥网格形式，短跨方向双面起坡，坡度为 5%；上弦平面承受均布恒荷载 ，均布活荷载20.5kN/m，下弦平面承受均布恒荷载 ，结构自重由软件自动考虑；上弦周边圈梁20.5kN/m20.3kN/m支承，钢管材料选用 Q235B 钢。试给出该网架结构各杆件内力图、节点位移图和施工图。操作步骤：一、几何模型1、 【建模】【标准网格】 ，选择“矩形平面网架”模板（图 1） 。单击【下一步】 。图 12、选择“正放四角锥网架” ，平面尺寸：x 向为 30m，y 向为 24m；网格数：x 向为 10，y向为 8；网架厚度：2.4m（图
2、2） 。单击【下一步】 。图 23、选择约束信息。上弦周边竖向简支（图 3） 。单击【完成】 ，生成标准网格见图 4。图 3图 44、上下弦平面每个角部都删除两个网格。 【建模】【节点】【删除节点】 ，删除上下弦平面每个角部的 3 个节点（图 4） ，从而删除与这些节点相连的杆件。单击右键结束删除，结构模型如图 5 所示。图 55、删除多余节点，并重新显示图形。 【建模】【消赘余点】 ， 【图形显示】【重绘】 ，结构模型如图 6 所示。图 66、 【图形显示】【各层显示】 ，选择“弦层 1”，显示上弦平面（图 7） 。图 77、上弦平面每个角部增加两根杆件。 【建模】【单元】【增加杆件】【连续
3、】 ，连续选择三个节点，增加两根杆件，单击右键暂停该操作；重新连续选择三个节点，增加两杆杆件。四个角部杆件添加完成后，单击右键两次，终止该操作。8、同第 6 步，选择“弦层 2”，显示下弦平面。9、同第 7 步，下弦平面每个角部增加两根杆件。10、 【图形显示】【整体平面】 ，模型显示如图 8 所示。图 811、切换到 YZ 视图。 【图形显示 】 【视图】【Y-Z 侧视图 】 ，如图 9 所示。图 912、上弦平面沿 Y 向双面起坡。 【建模】 【坐标】【起坡】【局部起坡】 ，选择上弦平面，单击右键，同时注意观察屏幕左下角状态栏的提示，选择上弦最左边节点为基点；选择“Y 向双面起坡” 、 “
4、B 模式” 、坡度为 5%（图 10） 。图 10二、物理模型13、指定边界条件。 【建模】【约束】【固定约束】 ，选择上弦平面周边节点，单击右键，选择“z 方向线位移” （图 11） 。图 1114、 【图形显示】【各层显示】 ，选择“弦层 1”，显示上弦平面。15、施加上弦静荷载。 【建模】【节点荷载】【静荷载】【均布荷载】 ，选择上弦平面所有节点，单击右键，输入上弦均布静荷载 （图 12） ，单击【确认】 。20.5kN/m图 1216、施加上弦活荷载。 【建模】【节点荷载】【活荷载】【均布荷载】 ，选择上弦平面所有节点，单击右键，输入上弦均布活荷载 （图 13） ，单击【确认】 。20
5、.5kN/m图 1317、 【图形显示】【各层显示】 ，选择“弦层 2”，显示下弦平面。18、同第 15 步，施加下弦均布静荷载 。0.3kN/m19、定义杆件截面库。 【设置/参数】【杆件材料】 ，可以定义不同截面形式的截面库（图14） ，本例采用 MSTCAD 默认的截面库。 （定义杆件截面库的另外一个方法是通过【设置/参数】【截面类型定义 】 ，可以导入型钢） 。图 1420、定义节点规格库。 【设置/参数】【球节点材料】 ，可以定义螺栓球和焊接空心球规格库（图 15） ，本例采用 MSTCAD 默认的节点规格库。图 1521、定义材料属性参数。 【设置/参数】【设计信息】 ，可以定义各
6、种材料的强度设计值、容许应力比、屈服强度标准值等参数（图 16） ，本例采用 MSTCAD 的默认值。此外，该对话框也可以设置拉杆和压杆的容许长细比、节点类型等参数。图 16三、分析设计22、定义工况组合。 【分析设计】【工况组合】 ，勾选“静荷载起控制作用” ，单击【重新设置】 ，程序自动生成工况组合（图 17） ，单击【确认】 。图 1723、从杆件截面库中优选各杆件的截面尺寸。 【分析设计】【满应力设计】 ，单击【开始计算】 （图 18） 。杆件截面优选结果如图 19 所示，所有杆件截面都满足要求，不需要更改截面库。注：网架结构的杆件设计参数（计算长度系数、截面类别等）由程序确定。计算长
7、度系数可通过【建模】【单元属性】对话框设置；截面类别通过【设置/参数】【杆件材料】对话框输入相关参数。图 18图 1924、设计高强螺栓、套筒、锥头/封板等零件。 【分析设计】【高强螺栓、套筒设计/ 验算】 ，提示出错：截面尺寸为 的杆件在配件库中找不到相应的锥头/封板。如果没有8.54出错信息，继续进行第 27 步。25、查看配件库并修改杆件截面库。 【设置/参数】【配件材料库】 ，如图 20 所示。图 20单击【修改】 ，选择“锥头”和“封板”选项卡（图 21） ，可见可将 截面规格8.54改为 。单击【取消】 。894图 21【设置/参数】【杆件材料】 ，选择 的截面，将直径改为 89（
8、图 22） ，单击8.54【替换】 。图 2226、重新进行第 23 步，优选杆件截面尺寸。27、设计高强螺栓、套筒、锥头/封板等零件。 【分析设计】【高强螺栓、套筒设计/ 验算】 ，如图 23 所示，单击【验算】 ，验算结果如图 24 所示，满足要求。图 23图 2428、螺栓球体设计。 【分析设计】【球节点设计/验算】 ，如图 25 所示，单击【重置】 ，然后再单击【验算】 。验算结果如图 26 所示，满足要求。图 25图 2629、实体显示图。 【图形显示】【实体】【精度与光照设置】 ，勾选“显示节点细部”（图 27） ，单击【确定】 。图 27【图形显示】【实体】 【实体显示】 ，模型
9、显示如图 28 所示。图 2830、显示内力图。显示上弦杆件， 【结果/修改】【杆件轴力】 ，上弦杆轴力如图 29 所示。图 29分别显示腹杆和下弦杆，可得轴力如图 30 和 31 所示。图 30图 3131、显示节点位移图。显示上弦层， 【结果/修改】【节点位移】【Z 向节点位移】 ，上弦层各节点的 Z 向位移如图 32 所示。图 32显示下弦层，可得下弦层各节点的 Z 向位移如图 33 所示。图 33更多显示内容可通过【设置/参数】【显示设置】对话框实现，如图 34 所示。图 3432、计算每个节点的螺栓孔角度（螺栓球网架所需步骤） 。 【图纸】【节点螺孔角度计算】 ，选择所有节点，单击右键，选择“水平面”选项（图 35） ，单击【确认】 。图 3533、设计支座节点。 【图纸】【支座】【支座类型编号】 ，单击右键，选择“水平面”选项（图 35） ，单击【确认】 。
