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多跨简支板的模拟
创建者:张志国,编辑者:张志国,最近更新:2015/06/16 13:18:02

问题描述:

        对于多跨简支梁的模拟,通常可以借助框架的端部释放节点束缚来实现。但是,对于多跨简支板(即:相邻跨的简支板通过梁进行铰接,类似于下图所示的合页结构)的模拟,如何在SAP2000中实现呢?

解答:

        首先,默认的共节点的相邻板皆为连续板(即:同时传递力和力矩)。因此,在自重荷载作用下,板在支承梁处的负弯矩将使其在顶面产生非零应力。典型的应力分布如下图中的“连续板”所示:

        而对于题目中所要求的多跨简支板,其应力分布应如上图中的“简支板”所示,即:板在支承梁处的弯矩为零,其顶面应力亦为零。为了模拟多跨简支板,通常可以采用以下步骤:

1、通过绘制线对象和面对象建立梁板模型,如下图所示:

2、适当分割线对象和面对象,生成内部节点。这样可以更加准确地考虑梁板之间的相互作用(协调变形),如下图所示。注意:内部节点应为线对象和面对象的共享节点。

3、选择板交界处(梁)的所有共享节点后断开连接,命令路径:编辑 > 编辑点 > 断开连接。这样,之前共享的一个节点将转换为多个节点(如下图所示),分别用于与之相连的线对象或面对象。

4、由于必须要保持梁、板自身的连续性,故需要选择新生成的交界处的独立节点,并重新进行连接。命令路径:编辑 > 编辑点 > 连接。具体操作如下:

a、选择交界处的所有线对象和所有节点,进行连接。

b、选择交界处左侧的面对象和所有节点(注意:不要选择线对象),进行连接。为了避免在选择交界处的节点时误选中线对象,建议事先关闭线对象的显示(可在视图选项中进行设置)。

c、同步骤 b,选择交界处右侧的面对象和所有节点,进行连接。

        完成以上操作后,每个交界位置处将只存在3个独立的节点,分别用于连接左侧面对象、右侧面对象以及中间线对象。

5、分别选择相同位置处的3个独立的节点,然后指定节点束缚。

  • 节点束缚的类型可以是 BodyEqual
  • 约束自由度为三个平动自由度(切勿勾选转动自由度)。

        当线对象和面对象分割的数量较多时,步骤 5 较为繁琐。此时,可以一次性选择交界处的所有节点,然后指定 Weld 节点束缚,程序将根据容差限值自动生成多个 Body 束缚。


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