索單元找形分析 內(nèi)部資料供大家理解用

1、索單元找形分析理論方法設(shè)想：求考慮自重作用下索單元中的初拉力，一、把索單元變成桁架單元，利用“荷載初始荷載小位移初始荷載控制數(shù)據(jù)”，進行線性分析， 在“結(jié)果分析結(jié)果表格” 得到“初始單元內(nèi)力”的表格結(jié)果。二、將表格中“初始單元內(nèi)力”的索單元內(nèi)力值作為索的初拉力，使用大位移分析，看看自重作用下，結(jié)構(gòu)的變形是否為0，不為0，則調(diào)整索單元的初拉力，反復(fù)試算，得到索單元的初拉力值。三、使用得到的索單元初拉力，進行后續(xù)的分析。過程及有關(guān)結(jié)果如下：1、利用“荷載初始荷載小位移初始荷載控制數(shù)據(jù)”，使用“給單元添加初始荷載”的時候，在“結(jié)果分析結(jié)果表格初始單元內(nèi)力”里面無數(shù)據(jù)。使用“初始內(nèi)力組合”的時候，有數(shù)

2、據(jù)。兩者的區(qū)別何在？參見在線幫助，另外Civil的在線幫助，其解釋如下：用于小位移分析。將輸入的初始荷載作為一個獨立的荷載工況結(jié)果保存，或計算外部荷載引起的結(jié)構(gòu)各單元產(chǎn)生的節(jié)點力和單元內(nèi)力。在定義時程分析荷載工況時，在分析類型中選擇“非線性”、在分析方法中選擇“靜力法”時，如果要考慮自重引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力作為初始狀態(tài)，可勾選初始單元內(nèi)力（表格）選項，并在初始單元內(nèi)力中輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)。初始單元內(nèi)力可通過初始荷載控制數(shù)據(jù)中的初始內(nèi)力組合選項自動生成。 計算得出的節(jié)點力和單元內(nèi)力可以在結(jié)果 > 分析結(jié)果表格> 平衡單元節(jié)點內(nèi)力和 結(jié)果 > 分析結(jié)果表格 > 初始單元內(nèi)力里查看。這里

3、的節(jié)點力等于各個節(jié)點的位移乘以結(jié)構(gòu)剛度的乘積，內(nèi)力等于節(jié)點力加上固端內(nèi)力的值。初始內(nèi)力組合與給單元添加初始單元荷載不能同時勾選使用。給單元添加初始荷載將建立的初始單元內(nèi)力添加到某個荷載工況中，以便用于荷載組合。荷載工況：選擇并輸入荷載工況，以便保存結(jié)果。 初始內(nèi)力組合荷載工況：選擇計算初始單元內(nèi)力和平衡單元節(jié)點內(nèi)力的荷載工況。系數(shù)：輸入增減系數(shù)。 初始荷載控制數(shù)據(jù)補充說明：進行線性分析時，將輸入的初始單元內(nèi)力添加給指定的荷載工況。如果不添加，則在分析時只考慮初始單元內(nèi)力引起的幾何剛度，在相應(yīng)荷載工況的內(nèi)力結(jié)果中，不包含初始單元內(nèi)力。另外，考慮平衡單元節(jié)點內(nèi)力時，對于懸索橋，

4、通過懸索橋分析控制，程序自動提供平衡單元節(jié)點內(nèi)力的數(shù)據(jù)；對于斜拉橋，則可以通過在“初始荷載控制數(shù)據(jù)”中勾選“初始內(nèi)力組合”，并將要考慮的荷載工況全部添加之后進行靜力分析，即可在“結(jié)果/分析結(jié)果表格/平衡單元節(jié)點內(nèi)力”中得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，將其復(fù)制到“大位移/平衡單元節(jié)點內(nèi)力”即可。非線性分析時，初始的幾何剛度（幾何剛度初始荷載）的影響將反映到內(nèi)力中去，因此不需要給單元添加初始荷載；線性分析時，使用“初始單元內(nèi)力”計算的幾何剛度只對剛度有影響，并不會反映到內(nèi)力中去。若要將其考慮為內(nèi)力，需給單元添加初始荷載。2、將表格中“初始單元內(nèi)力”的索單元內(nèi)力值作為索的初拉力，將結(jié)構(gòu)中的索利用索單元來模擬，添加“荷

5、載初始荷載小位移初始單元內(nèi)力”，做小位移分析，結(jié)構(gòu)的位移不為0！在自重作用下最大位移83mm。使用初始單元內(nèi)力，做小位移分析的結(jié)果，在自重作用下最大位移83mm3、使用“荷載初始荷載大位移幾何剛度初始荷載”，在自重作用下最大位移83mm，和小位移的分析接近。在空工況的時候結(jié)構(gòu)中的位移為0，其它構(gòu)件的內(nèi)力為0。結(jié)果見下圖。所以可以認為，使用幾何剛度初始荷載的時候，做大位移分析，索其實還是可以認為是等代成桁架單元，只是小位移的時候等代的桁架在分析過程中剛度一直保持不變，而大位移分析的時候，在每個步驟，等代的桁架剛度在不斷變化。使用幾何剛度初始荷載，做大位移分析，在自重作用下最大位移83mm使用幾何

6、剛度初始荷載，做大位移分析，在空工況下結(jié)構(gòu)的位移為0mm使用幾何剛度初始荷載，做大位移分析，在空工況下桁架單元的內(nèi)力（可能圖片看不清，注意到只有2種值，索單元中是添加的初拉力值487KN，其余的均為0KN）4、將表格中“初始單元內(nèi)力”的索單元內(nèi)力值作為索的初拉力，使用大位移分析，空工況下，結(jié)構(gòu)的位移也不為0！構(gòu)件的內(nèi)力也不為0。建索單元的時候添加初拉力，在自重作用下最大位移30mm建索單元的時候添加初拉力，空工況下桁架的內(nèi)力不為0添加索初拉力，使用計算出來的487KN的時候，最大位移向下30mm。改用1000KN，最大位移向上27mm。改用中間值740KN，最大位移向下7mm，跨中有變形。改用

7、770KN，最大位移8mm，跨中基本無變形，見下圖。可以認為添加770KN的初拉力可以平衡自重的作用。公司網(wǎng)站上面橋梁的QA：初始荷載問題：MIDAS的初始荷載下面有大位移和小位移兩個子菜單，請問這兩個功能有什么區(qū)別？分別用于什么情況？我的感覺是通過大位移引入的初內(nèi)力用于幾何非線性分析，而小位移用于線性分析。若是這樣，由于通過大位移僅能引入初始軸力，對于初始狀態(tài)的初內(nèi)力有軸力、剪力、彎矩三個分量的張弦梁結(jié)構(gòu)，就無法引入初內(nèi)力，再進行幾何非線性分析了。   煩請詳細介紹一下初始荷載的這些功能吧，軟件附帶的資料和在線幫助交代的不是很清楚，資料上有一個張弦桁架的例子，感覺不對，它的初始狀態(tài)內(nèi)力沒有處于平衡狀態(tài)?；卮穑撼跏己奢d顧名思義是作為結(jié)構(gòu)的初始受力情況，用于修正結(jié)構(gòu)的初始剛度。大位移下的兩種初始荷載只有定義了非線性分析才起作用，小位移的兩種初始荷載只有在線性分析時有效。幾何剛度初始荷載成橋非線性分析，內(nèi)力分析結(jié)果已包含幾何剛度初始荷載；平衡