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如何施加温度梯度荷载
创建者:郑翔,编辑者:张志国,最近更新:2023/08/23 09:36:06

问题描述:

        某结构需对其中一些构件施加温度梯度荷载,其中构件的内表面升温 0 度,外表面升温 30 度,应该如何实现?

解答:

        SAP2000 可指定沿着框架截面局部 2 轴或局部 3 轴的温度梯度。因此,在指定温度梯度之前,需要先考虑清楚施加温度梯度荷载的局部轴方向。

        以图 1 为例,对于截面高度为 1m 的梁,若直接对梁沿着高度指定 30℃/m 的温度梯度,其实程序是从梁底到梁顶指定 -15℃ 到 15℃ 的线性温度变化,与问题所需的 0℃ 到 30℃ 的温度变化不符,因此需要额外再施加一个均匀升温 15℃(图 2),使得从梁底到梁顶的温度变化改为(-15+15)℃到(15+15)℃,即 0℃ 到 30℃。

        若梁高为 0.5m,则需对梁沿着高度指定 60℃/m 的温度梯度(60℃/m x 0.5m=30℃),才能实现从梁底到梁顶指定 -15℃ 到 15℃ 的线性温度变化,之后再指定 15℃ 的均匀升温即可(图 3)。

图 1:指定温度梯度

图 2:指定均匀升温

图 3:两种梁施加相应温度梯度和均匀升温后的应力分布图

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