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midasCivil施工专题培训——钢围堰分析桥梁结构通用有限元分析与设计软件培训提纲•基本知识讲解•双壁钢围堰建模分析•建模注意事项桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析一、程序介绍前处理：节点和单元、边界条件、荷载分析：静力分析、屈曲分析、水化热分析等后处理：反力、变形、内力、应力桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析二、单元类型的选择常用单元：梁单元、桁架单元、板单元、实体单元梁单元：该单元是由2个节点构成，它具有拉、压、剪、弯、扭的刚度。梁单元每一个节点都具有三个方向的平动位移和三个方向的旋转位移，即每个节点具有6个自由度。桁架单元：该单元由2个节点构成，它只能传递轴向的拉力和压力。桁架单元只具有轴向刚度，即只有x轴有意义，它是确定结构变形的基准。桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析二、单元类型的选择板单元：该单元由同一平面上的3到4个节点构成的平板单元，在工程中可以解决平面张拉、平面压缩、平面剪切及平板沿厚度方向的弯曲、剪切等结构问题。板单元每个节点具有x、y、z轴方向平动位移自由度和绕x、y轴旋转位移自由度。实体单元：该单元是分别利用4个节点、6个节点和8个节点构成的三维实体单元。实体单元每个节点都具有三个方向的平动位移自由度。桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析三、边界条件弹性连接：类似于梁单元的弹簧单元一般类型：一般弹性连接（6个自由度）刚性：刚性连接单元；弹性连接刚度不是无穷大，是整个模型中最大刚度的10^5倍只受拉：只受拉弹性连接只受压：只受压弹性连接刚性连接：纯粹的边界条件，节点自由度耦合的一种方式释放梁端约束：梁两端的梁端释放条件（铰接、滑动、滚动，节点和部分固定）一般支承：约束选定节点的自由度桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析弹性连接刚性与刚性连接的区别性质：弹性连接类似于梁单元的弹簧单元；刚性连接是纯粹的边界条件约束自由度：弹性连接的“刚性”约束的是节点的所有自由度；刚性连接可以选择约束哪些自由度。节点主从关系：弹性连接的两个节点没有主从关系；刚性连接必须有一个主节点，一个或多个从属节点。施工阶段：弹性连接可以任意激活钝化；刚性连接在施工阶段只能激活不能钝化。桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析截面特性计算器：有效、快速计算复杂截面特性的工具。四、截面特性计算器（SPC）SPC截面Plane（厚、薄壁截面）应力函数积分方法Line（薄壁截面）方程：只对闭合环进行抗扭刚度计算-薄板（剪力流计算抗扭惯性矩）FEM：截面各部分抗扭刚度均计算（网格有限元法）-厚板板的厚度h与板的宽度L之比即宽厚比。宽厚比h/L1/10时称为厚板；宽厚比h/L1/10时称为薄板。区别：厚板弯曲分析时不能忽略横向剪切变形的影响；薄板弯曲分析时一般忽略横向剪切变形的影响。桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析截面特性计算器：有效、快速计算复杂截面特性的工具。四、截面特性计算器（SPC）Civil导入途径设计截面设计用数值截面只能导入Plane截面，需定义设计参数，不仅用于受力分析，还用于结构设计。数值任意截面Plane和Line截面均可导入，只能用于受力分析。桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析双壁钢围堰内、外壁板、钢套筒采用板单元（壁厚6mm），内、外壁高度21m，钢套筒高9m；内支撑及水平桁架采用桁架单元（角钢90×8mm）；填充混凝土（高11m）、封底混凝土（高5m）采用实体单元；内支撑1和2截面直径D为630mm，厚度为10mm；内支撑3截面直径为400mm，厚度为10mm。钢材：Q235B；混凝土：C20。水容重：1000kg/m^3，（1000kg=10KN）桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析建模注意事项1.借助CAD完成模型建立；2.注意单元坐标系的统一，便于单元分割及荷载施加；3.板单元结果的查看4.借助于不同的结构组方便建模及结果查看桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析建模注意事项问：板单元查看应力或者内力结果时有单元、节点平均和取被激活节点的平均值三项，其中按单元输出时数值选项又分为最大值和单元中心值，这些值都代表什么含义呢？答：单元最大值表示各单元计算得到的四个节点内力中最大的内力；单元中心值为单元中心的内力结果（构成该单元N个节点的平均值）节点平均值：首先取各单元共用节点处内力计算结果的平均值，从而每个单元对应的四个节点都可以得到一个平均值，四个平均值的最大值作为此项内容的输出结果；取被激活单元的节点平均值：计算各共用节点平均值时只考虑被激活的单元。程序提供的4中输出结果：单元中心内力、单元节点内力最大值、节点平均内力最大值、激活单元节点平均内力最大值，除单元中心值以外，其余值均为取四个节点的最大值作为输出结果。桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析建模注意事项单元最大值及中心值(299.688*2+138.116*2)/4=218.902桥梁结构通用有限元分析与设计软件钢围堰分析建模注意事项节点平均©北京迈达斯技术有限公司2014桥梁结构通用有限元分析与设计软件