16
2013
04

3D3S v11.0梁单元与壳元连接时端部释放有问题?

这几天使用3D3S过程中发现一个问题,不知是不是bug,特做了个小算例记录于此。

问题描述
当梁单元直接与壳单元连接时,对梁单元进行单元弯矩释放失效!(见下面测试模型及结果)另外,同样梁端刚接的情况下,3D3S算得的弯矩较midas小,不知何故?Midas的负弯矩结果更接近到两端固接梁的手算结果 ql2/12。

测试模型

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01
2009
04

3d3s中梁单元内力的输出方向

  对于空间有限元软件生成的单元内力方向问题,偶以前也是想当然地按《材料力学》书上规定的规则(轴力拉为正、压为负)判断,没有仔细去考证其正确性。目前的设计软件(如:Midas和3D3S)为了更直观地给工程师呈现出杆件的弯矩图、剪力图,一般都自己定义了一套梁单元坐标系和内力输出方向。

  最近,在工程中查梁单元内力时,发现3D3S的剪力方向和自己想像的有点出入,于是查了一下说明书,也没有找到原因。反而在Midas的说明书中找到了比较清楚的内力方向图示,于是在3D3S里做了几个例子照猫画虎,画了一个3d3s梁单元的内力输出方向图,分享一下,也帮3D3S做一点“贡献”。

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27
2008
11

说说框架柱的计算长度(2)

  接上一篇说说计算框架柱计算长度时偶认为应该特别注意的地方,另外介绍一下MIDAS和3D3S等软件对计算长度的处理情况,不一定完全正确,如有不妥,请多多指正。

计算框架柱计算长度时要注意哪些问题?

  我们知道,计算长度法只有在特定的条件下才能给出准确的结果,因此设计者在运用规范中的计算长度系数μ时就应该小心行事,应该综合考虑结构的整体性能,在此基础上运用这一方法,而不可盲目套用、死用。(偶刚开始求计算长度时,就陷入了这个误区。)具体来讲,就是要注意结构的实际计算简图和规范上给出的计算方法之间的差异性,如:实际结构的荷载分布可能千差万别,不同层间(甚至同层间)的柱子线刚度可能差别较大等。实际上,这些差异是始终存在着的,这就要求设计者要对这些差异可能产生的后果有充分的估计,做到心中有数。

  另外,在套用规范公式时,偶还要提醒注意两点(偶个人的观点,可能会存在争议):

  (1)《钢规》附录表D-1、D-2后面的注1,要求“当横梁远端为铰接时,应将横梁线刚度乘以0.5,当横梁远端为嵌固时,应乘以2/3”。通过了解规范此条提出的背景(文献[2])可知,当横梁远端为普通刚接节点时,不用乘此系数;

  (2)《钢规》附录表D-1、D-2后面的注2,要求“当横梁与柱铰接时,取横梁线刚度为零”。实际上,这里是忽略了横梁线刚度对柱端的约束作用,因此我们在求计算长度时如果遇到柱子一端横梁线刚度均为0的情况,建议将本根柱子的长度延长,直到遇到对柱端有约束的横梁为至来考虑。

目前的设计软件对计算长度的处理情况如何?

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29
2008
10

慎用3d3s 9.0的”荷载统计”命令

  以前一直对3d3s这样的二次开发软件的计算结果没有太大信心,通过这一段时间和MIDAS的对比,觉得其线性分析基本还是准确的,用来做设计和出计算书是没有问题的。但使用时还是要小心为上,这不,偶这两天就发现了一个问题:“荷载统计”命令结果有时会失真!

  “荷载统计”命令的菜单如图1所示。偶目前发现的现象是:当在结构中施加梁单元荷载,且荷载类型为2(单元集中荷载)时,“荷载统计”命令将会漏掉单元荷载;当在结构中施加梁单元荷载,且荷载类型为6(梯形均布荷载)时,“荷载统计”命令会把此单元荷载值计算过大,一般为原荷载值的1.5倍。

图1

  为了验证以上结论,特做了如下一个简单的测试例子。一个简单框架,荷载库中添加两个活载工况1和工况2(图2),工况1施加梁单元荷载类型为2(图3),工况2施加梁单元荷载类型为6(图4),然后分别施加到不同的单元上(图5~图6),荷载添加完后执行“荷载统计”命令,如图7所示,显然是有问题的。

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18
2008
10

3d3s中的地震情况号

  在3d3s中,有些特殊的工况程序会自动细分几种情况,如温度、地震工况等。对于温度工况的情况,很容易理解,无非是一个升温一个降温。可是对于地震工况来说,程序最多可生成6种情况(对应情况1~6),为了弄清楚这6种情况所代表的地震作用偶咨询了3d3s的研发人员,并为了进一步验证官方的说法,还特意做了如下一个简单的悬臂模型。

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[结论]:从反力结果上,可以明显看出:情况1是指x轴正向(或0度)的地震作用,情况2是指x轴负向的地震作用,情况3是指y轴正向(或90度)的地震作用,情况4是指y轴负向的地震作用,情况5是指z轴正向的地震作用,情况6是指z轴负向的地震作用。情况1~4为水平地震,情况5~6为竖向地震,当在“地震参数输入”对话框(图2)中未选择“竖向地震作用”时,将不会有情况5和情况6生成。以上和3d3s研发人员所述一至。

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