平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(08改)(編輯修改稿)
2025-09-07 15:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 度系數(shù)為 si，將彈簧剛度系數(shù) si疊加到總剛度矩陣中相應自由度方向的主元 kii上即可； ? 固定約束或強迫位移 ：在某自由度 i方向有強迫位移 Δi，將總剛度矩陣中相應自由度方向的主元 kii乘以一個充分大的數(shù) R， R為 108～ 1012； ki1U1+ki2U2+…+k iiRUi+…+k inUn=kiiR Δi 五、內(nèi)力計算及平衡算核 ? ? )9()()()( ijijijijijijeeewwnvvmuulLEANRUuU?????????Nij為桿件內(nèi)力，受拉為正、受壓為負，方向與局部坐標系的 x軸方向一致 167。 若 j為支座結(jié)點，則 Rj為支座反力，否則 Rj 應為零（以此進行校核） ? 計算了每個桿件內(nèi)力 Nij后，可求出每個結(jié)點按靜力平衡條件求結(jié)點不平衡力向量 Rj。 設共有 s個桿件匯交于結(jié)點 j，其中有 r個桿件，其局部坐標 x軸指向結(jié)點 j，而其余 q個桿件其局部坐標 x軸的正向背離結(jié)點 j。于是結(jié)點 j的不平衡力向量 Rjx， )10()??c os ()??c os ()??c os ()??c os ()??c os ()??c os (??????????????????????????????????????? ?? ?? ?zjr qjkijyjr qjkijxjr qjkijzjyjxjjPzxNzxNPyxNyxNPxxNxxNRRRR五、內(nèi)力計算及平衡算核 六、結(jié)構(gòu)重分析及收斂條件 )11(2111110000ANUKAANUKA????????循環(huán) n次，兩次截面 改變數(shù)量 相差不超過 桿件總數(shù)的 5%即可（通常 n為 34次） ? 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為多次超靜定結(jié)構(gòu)，需假想結(jié)構(gòu)初始截面 平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu) Platelike Space Truss 167。 二、網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 溫度作用 三、網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 地震作用 一、基本荷載 四、桿件、節(jié)點和支座設計和構(gòu)造 五、網(wǎng)架制作與安裝 167。 一、基本荷載 1. 網(wǎng)架自重 （程序自動計算） 永久荷載 2. 屋面板 /樓面板 （包括連接檁條） 3. 吊頂材料自重 4. 懸掛設備、管道等自重 167。 一、基本荷載 1. 屋面或樓面活荷 （一般不上人屋面， ） 可變荷載 2. 雪荷載（ 不與活荷同時考慮） 3. 風荷載 4. 積灰荷載 5. 吊車荷載 6. 溫度作用 7. 地震作用 167。 二、網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 溫度作用 ? 網(wǎng)架是 超靜定 結(jié)構(gòu)，在均勻溫度場變化作用下，由于桿件不能自由熱脹冷縮，桿件內(nèi)會產(chǎn)生應力，這種應力稱為網(wǎng)架的 溫度應力 。溫度場變化范圍是指 施工安裝完畢 （網(wǎng)架支座與下部結(jié)構(gòu)連接固定牢固）時的氣溫與當?shù)爻Ｄ?最高 或 最低氣溫 之差。它的計算方法有采用 空間桁架位移法 的精確分析法和把網(wǎng)架簡化為平面構(gòu)架的 近似分析法 ? 當溫度變化，網(wǎng)架桿件中以 支承平面弦桿 的溫度應力為最大，隨著支座法向約束的減弱而減少。當支座 法向約束 減弱到一定程度后，即可不考慮溫度應力的影響 (桿件溫度應力小于，可不考慮溫度作用 )。 1. 網(wǎng)架不考慮 溫度應力的條件 ? 網(wǎng)架規(guī)程中規(guī)定，符合下列條件之一者，可不考慮溫度內(nèi)力： 支座節(jié)點的構(gòu)造 允許網(wǎng)架側(cè)移 時，其值應等于或大于計算值； 當周邊支承的網(wǎng)架、且網(wǎng)架驗算方向跨度小于 40m時，支承結(jié)構(gòu)為 獨立柱或磚壁柱 ； 在單位力作用下，柱頂位 移值 大于或等于下式計算值： 二、網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 溫度作用 ???????? ??? 10 3 ftEaEALum?基本原理： 1） 首先將網(wǎng)架 各節(jié)點加以約束 ，求出因溫度變化而引起的桿件 固端內(nèi)力 和各節(jié)點的 節(jié)點不平衡力 2） 而后 取消約束 ，將節(jié)點不平衡力 反向作用 在節(jié)點上，用空間桁架位移法求由節(jié)點不平衡力引起的 桿件內(nèi)力 3） 最后，將桿件 固端內(nèi)力 與由 節(jié)點不平衡力 引起的桿件內(nèi)力 疊加 ，即求得網(wǎng)架的桿件 溫度應力 ： 空間桁架位移法 二、網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 溫度作用 )12(ijijt t a AEp ???E、 a—— 分別為鋼材的 彈性模量 和 線膨脹系數(shù) Aij —— ij桿的截面面積 ?t —— 溫度差（ ?C），以 升溫為正 1） 因 溫度變化而引起的桿件固端內(nèi)力 ? 當網(wǎng)架所有節(jié)點均被約束時，因 溫度變化而引起 ij桿的固端內(nèi)力為 ： 空間桁架位移法 )13()??c o s ()??c o s ()??c o s (Zxt a AEpYxt a AEpXxt a AEpijZiijyiijxi??????? 同時，桿件對節(jié)點產(chǎn)生 固端節(jié)點力 ，其大小與桿件的固端內(nèi)力相同， 方向與它相反 。設 ij桿在 i端有桿端內(nèi)力 ptij， 則 i端的桿端內(nèi)力在結(jié)構(gòu)坐標系上的分量 pxipyipzi—— 分別為 ij桿的 I端內(nèi)力在 整體坐標系中的分力 1） 因 溫度變化而引起的桿件固端內(nèi)力 ： 空間桁架位移法 2） 節(jié)點不平衡力引起的桿件內(nèi) 力 ： 空間桁架位移法 ? 設與第 i節(jié)點相連的桿件有 m根（下圖），則由桿端內(nèi)力引起的節(jié)點不平衡力的分力為： )14(c osc osc os111????????????mkikikiztmkikikiytmkikikixtt aAEpt aAEpt aAEp???m—— 相交于節(jié)點 i上的桿件數(shù) ? 各節(jié)點 上的節(jié)點不平衡力 反向 作用在網(wǎng)架各節(jié)點上，即建立由 節(jié)點不平衡力 引起的有限元幾何體基本方程組，其表達式： K—— 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 總剛度矩陣 U—— 由節(jié)點不平衡力引起的 節(jié)點位移列向量 Pt —— 作用在網(wǎng)架節(jié)點上的 不平衡力列向量 )14(tPKU ?2） 節(jié)點不平衡力引起的桿件內(nèi) 力 ： 空間桁架位移法 ?
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