ANSYS框架问题计算实例

ANSYS框架问题计算实例
ANSYS框架问题计算实例

框架问题及梁板复合计算

首先要选择分析所用的单元类型。在本次分析中,我们将用到在土木工程中最常用的两

种单元:三维梁单元Beam 188 和三维壳单元Shell 63。一般结构中梁柱可以用梁单元模拟,而剪力墙和楼板则可以用壳单元模拟。ANSYS提供了多种梁单元,其中Beam 188单元的好处是可以很方便的定义各种土木工程常用构件截面形式,并可以很方便的在GUI截面中显示出来,因此比较受欢迎。

首先在ANSYS提供的上百个单元中按类别选择梁单元Beam 188 以及壳单元Shell 63

定义完单元类型后,下面就要定义单元的一些几何属性。我们首先来定义壳单元。进入ANSYS主菜单的第二项,Real Constants,选择Add/Edit/Delete, 进入实参数定义窗口,选择Add按钮添加实参数,并指定该实参数和Shell 63 单元相关。

在实参数窗口中输入壳单元的厚度,在本算例中,壳单元用作楼板,厚度为150mm。需要说明的是,在有限元软件中,一般都不限制参数的单位制,使用者需要根据具体问题选

择统一的单位制。比如对于本问题采用的就是N-mm单位制。

选择材料窗口中Material 菜单,选择New Material,材料编号为2,输入混凝土的弹性模量和泊松比,分别为30×103N/mm2和0.2。

下面进入ANSYS的主菜单的第四个选项,输入截面信息。我们要定义的梁单元截面为

工字型截面。首先定义柱子,设定截面编号(ID)为1,截面类型选择为工形,按图中提示参

数依次输入翼緣宽度,腹板高度,翼緣厚度和腹板厚度。需要注意的是,ANSYS这里还要求输入梁单元轴线在截面上的位置。对于柱子,我们设定轴线在梁截面中心,即选择Offset to “Centroid”

完成截面信息定义后就可以开始建模操作。首先我们通过ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Keypoint选择建立关键点。需要说明的是,ANSYS 建模几何拓扑关系严格遵守点(Keypoint)-线(Line)-面(Area)-体(Volumn)这样的规律,所以我们先从点开始建立模型。

选择点的输入方式为当前坐标系(In Active CS),第一个关键点的编号为1,坐标0,0,0。

下面我们要生成X方向的柱网。在ANSYS主菜单中选择复制(Preprocessor->Modeling->Copy)。复制的对象为Keypoints,从弹出菜单中选择刚才建立的关键点。

这时屏幕显示如下,由于关键点5(即5000000mm位置的点)距离太远,我们看不

清其他关键点,所以我们选择Pan-Zoom-Rotate按钮,用Pan-Zoom-Rotate提供的Box Zoom功能放大原点附近的区域。

下一步将把柱网关键点1-4向上(Z轴方向)复制3000mm,生成柱子顶部。同样选择复制关键点,这时也可以用Box工具来选择关键点。

输入复制的距离,为Z方向3000mm。

复制完成后点击Pan-Zoom-Rotate窗口中的Iso按钮,就可以看到三维空间中这些关键点的布置。

建立完关键点后下一步就要建立线。选择Create菜单中的Lines选项,输入线的形式为直线。点选相应关键点,生成直线。

将刚才生成的柱网关键点相连,得到4根柱子轴线如图复制这些轴线,选择Copy->Lines,选择刚才生成的柱子

进入Copy Lines窗口,输入复制成3份,间距4000mm。

得到柱子布置如图。

同样方法,选择ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling-> Create-> Lines-> Lines-> Straight Lines 将柱顶相连生成梁

同样,梁单元也需要定位关键点,将位于原点处的关键点1复制到Z轴3000000mm 处。

最后生成楼板,进入ANSYS顶部菜单Plot->Lines,选择ANSYS菜单中Create->Areas->Arbitrary->By Lines,即通过线来生成楼板(相应的几何形体为面)。

三层框架结构工程设计综合实例讲解

建筑工程 设计说明 一、建筑层数:三层结构形式:框架结构 建设总高度:12.45m 安全等级:二级 室内外高差:450mm 屋面防水等级:二级 耐火等级:二级设计抗震烈度:8度 二、1.尺寸单位:图中尺寸单位除注明者外,柱高以米计,其他均以毫米计。 2.室内±0.0001高出室外0.45m,±0.000相应的绝对标高放线时由甲方与施工单位现场确定。 3.墙体材料:250厚混凝土砌块。 4.地面排水:a.各有水房间找1%坡,坡向地漏。 b.入口处平台向室外找坡1%,找坡后完成面高处低于室内完成面20mm。 5.门窗:a.外门窗坐樘中。 b.内门坐樘开启方向为平开。 c.所有开启扇处均加以设纱扇、纱窗。 6.油漆维护:所有外露铁件均刷银粉漆,做法图集。 7.构造柱做法详见图16。 8.防潮层做法:在墙体0.060处铺设20厚1∶2水泥砂浆加5%防水粉。 三、建筑构造用料做法: 1.地面:地16#陶瓷地砖地面用于卫生间外地面见详细做法 地26#陶瓷地砖卫生间地面用于卫生间见详细做法 2.楼面:楼16#陶瓷地砖楼面用于除卫生间外楼面 楼26#陶瓷地砖卫生间楼面用于卫生间 楼36#PVC塑胶卷材楼面(做详见说明)用于净化区部分楼面 3.踢脚:踢脚16#.面砖踢脚用于除卫生间外楼地面部分 4.墙裙:裙16#釉面砖墙裙用于卫生间部分 5.室内墙面:内墙16#水泥砂浆墙面用于除踢脚墙裙以外部分 6.天棚:顶16#.彩钢板吊顶吊顶采用50厚彩钢复合析,内填不燃材料 顶26#.水泥砂浆顶棚要求耐火等级不低于1.0小时,用于净化区,吊顶高2.2m。 7.外墙面:外墙16#涂料外墙面见立面图 涂料16#乳胶漆 8.屋面:屋16#.高聚改性沥青卷材防水层面 9.台阶:台16#.地砖面层台阶

ANSYS流固耦合计算实例

ANSYS流固耦合计算实例 Oscillating Plate with Two-Way Fluid-Structure Interaction Introduction This tutorial includes: , Features , Overview of the Problem to Solve , Setting up the Solid Physics in Simulation (ANSYS Workbench) , Setting up the Fluid Physics and ANSYS Multi-field Settings in ANSYS CFX-Pre , Obtaining a Solution using ANSYS CFX-Solver Manager , Viewing Results in ANSYS CFX-Post If this is the first tutorial you are working with, it is important to review the following topics before beginning: , Setting the Working Directory , Changing the Display Colors Unless you plan on running a session file, you should copy the sample files used in this tutorial from the installation folder for your software (/examples/) to your working directory. This prevents you from overwriting source files provided with your installation. If you plan to use a session file, please refer to Playing a Session File. Sample files referenced by this tutorial include:

框架结构计算书

1. 工程概况 黑龙江省某市兴建六层商店住宅,建筑面积4770平方米左右,拟建房屋所在地震动参数08.0max =α,40.0T g =,基本雪压-20m 6KN .0S ?=,基本风压-20m 40KN .0?=?,地面粗糙度为B 类。 地质资料见表1。 表1 地质资料 2. 结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面、立面及剖面设计,其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。主体结构共6层,层高1层为3.6m ,2~6层为2.8m 。 填充墙采用陶粒空心砌块砌筑:外墙400mm ;内墙200mm 。窗户均采用铝合金窗,门采用钢门和木门。 楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构,楼板厚度取120mm ,梁截面高度按跨度的 1/812/1~估算,尺寸见表2,砼强度采用)mm 43N .1f ,mm 3KN .14f (C -2t -2c 30?=?=。 屋面采用彩钢板屋面。 表2 梁截面尺寸(mm ) 柱截面尺寸可根据式c N f ][N A c μ≥ 估算。因为抗震烈度为7度,总高度30m <,查表 可知该框架结构的抗震等级为二级,其轴压比限值8.0][N =μ;各层的重力荷载代表值近似取12-2m KN ?,由图2.2可知边柱及中柱的负载面积分别为2m 35.4?和2m 8.45.4?。由公式可得第一层柱截面面积为

边柱 32c 1.3 4.5312106 A 98182mm 0.814.3?????≥ =? 中柱 23c m m 51049114.3 8.06 10128.45.425.1A =??????≥ 如取柱截面为正方形,则边柱和中柱截面高度分别为371mm 和389mm 。根据上述计算结果并综合考虑其它因素,本设计框架柱截面尺寸取值均为600mm 600mm ?,构造柱取 400mm 400mm ?。 基础采用柱下独立基础,基础埋深标高-2.40m ,承台高度取1100mm 。框架结构计算简图如图1所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线;梁轴线取至板底,62~层柱高度即为层高,取2.8m ;底层柱高度从基础顶面取至一层板底,取4.9m 。 5.8 m 5.0m 5.0m 8 图1.框架结构计算简图 3. 重力荷载计算 3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面(上人): 20厚水泥砂浆找平层 -2m 40KN .002.020?=? 150厚水泥蛭石保温层 -2m 75KN .015.05.0?=? 100厚钢筋混凝土板 -2m 5KN .210.025?=? 20厚石灰砂浆 -2m KN 43.020.071?=?

8框架结构计算

4 框架结构计算 4.1重力荷载计算 4.1.1屋面上人 30厚细石混凝土保护层22?0.3=0.66 KN/㎡ 三毡四油防水层0.4 KN/㎡ 20厚水泥砂浆找平层20?0.02=0.4 KN/㎡ 40厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平0.04×14=0.56 KN/㎡ 100厚现浇混凝土板0.1×25=2.5 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶0.25 KN/㎡合计: 5.02 KN/㎡ 4.1.2 各层走廊楼面 大理石面层:水泥砂浆擦缝 30厚1:3干硬性水泥砂浆 水泥结合层一道 1.16 KN/㎡ 100厚现浇混凝土板0.1×25=0.25 KN/㎡ 灰层;10厚混合砂浆0.01×17=1.7 KN/㎡合计: 5.36 KN/㎡ 4.1.3 标准层楼面 大理石面层:水泥砂浆擦缝 30厚1:3干硬性水泥砂浆 水泥结合层一道 1.16 KN/㎡ 100厚现浇混凝土板0.1×25=0.25 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶0.25 KN/㎡合计: 3.91 KN/㎡ 4.1.4梁自重 b×h=300×500

梁自重: 25×0.3×(0.5-0.1)=3 KN/㎡ b×h=300×600 梁自重: 25×0.3×(0.6-0.1)=3.75 KN/㎡b×h=200×450 梁自重: 25×0.2×(0.45-0.1)=1.75 KN/㎡ b×h=200×400 梁自重: 25×0.2×(0.4-0.1)=1.5 KN/㎡4.1.5柱自重 b×h=500×500 柱自重:25×0.5×0.5=6.25 KN/㎡ 抹灰层10厚混合砂浆:0.01×0.5×4×17=0.34 KN/㎡4.1.6外墙自重 标准层: 纵墙:0.9×0.2×19=3.42 KN/㎡ 铝合金窗:0.35×2.1=0.74 KN/㎡ 外贴瓷砖: (3.6-2.1)×0.5=0.75KN/㎡ 水泥粉刷内墙面:(3.6-2.1)×0.36=0.54KN/㎡ 合计: 5.45 KN/㎡ 底层: 纵墙:(5.3-2.4-0.6-0.4)×0.2×18=6.84 KN/㎡ 铝合金窗:0.35×2.4=0.84 KN/㎡ 外贴瓷砖: (4.2-2.4)×0.5=0.9KN/㎡ 水泥粉刷内墙面:(4.2-2.4)×0.36=0.648KN/㎡ 合计:9.228 KN/㎡4.1.7 内隔墙自重 标准层: 纵墙: 3 .6×0.2×19=13.68KN/㎡ 水泥粉刷内墙面: 3.6×0.36×2=2.592KN/㎡ 合计:16.27KN/㎡ 底层: 纵墙:(5.3-2.4-0.6-0.4)×0.2×19=7.22KN/㎡ 水泥粉刷内墙面:(5.3-2.4-0.6-0.4)×0.36×2=1.37KN/㎡

ANSYS特高压输电线路电磁分析计算实例

第3章运用ansys软件对导线场强进行仿真计算 本文中选择的杆塔为750kv线路ZB128酒杯型直线塔,各相导线采用8×LGJ-500/45, 子导线直径30mm,子导线间距0.4m;架空地线为LHBGJ-120/70。因为750kv为线电压, ÷=612.37(kv)。 则加载的相电压为750?23 3.1利用ansys软件进行输电线路建模 ⑴打开ansys软件操作界面进行操作main menu—preferences,选择electric选项,确定仿真对象为电磁类型 ⑵.Mainmenu—preprocessor—modeling—create—areas—circle—annulus进行设定所要建模的导线截面积以及高度和彼此距离

⑶mainmenu—preprocessor—modeling—create—keypoints—in active cs设定仿真边界的关键点 ⑷ .mainmenu—preprocessor—modeling—create—lines—straight line将关键点练成直线形成边界。

⑸main menu—preprocessor—element type—add/edit/delete进行单元类型定义,选择add后找到electrostatic的2D quad 121。 ⑹main menu—preprocessor—material props定义单元材料属性,选择electromagnetics中的relative permeability进行材料介电常数设定,空气为1,导线为3.54E7。

ck—all进行独立面划分 (8)main menu—preprocessor—meshing—meshing tool进行网格划分,选择areas后点击mesh按钮,在之后出现的对话框中选择pick all

多层住宅框架结构设计实例与分析

多层住宅框架结构设计实例与分析 摘要:本文基于现行规范,结合近年来参与的油田住宅项目工程实例,利用概念设计,对多层住宅框架结构的梁、柱等重要结构构件设计以及电算过程中需注意的问题进行了总结探讨,为以后类似的工程设计积累经验。 关键字:现浇板共同作用梁铰接轴压比剪跨比 Abstract:Based on the present regulation, in this paper, according to the oil field house project construction sample, through the concept design, it is necessary to conclude and discuss in the multi-layer house frame construction beam, column design and zooming process for references. Key Words: cast plate combined action; beam pin joint; axel pressure ratio; snip span ratio 一、概述 胜南社区南苑新区二期住宅,以90型2单元为例,七层框架结构,建筑物总高度为19.8m,总建筑面积为2668m2。抗震设防烈度为七度、设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.10g。场地土类型为软弱场地土,场地类别为III类。钢筋混凝土结构抗震等级:三级;地基基础设计等级:丙级;结构的设计使用年限:50年。二、梁设计 在框架梁的弹性受力分析和承载力计算时,是否考虑现浇板的共同作用效应?如果和对梁端跨进行调整?下面结合本工程从概念设计的角度做粗浅的探讨,以利于工程的优化设计。 2.1关于现浇板共同作用的考虑 目前框架结构均采用梁板整体现浇,在水平荷载作用下,通过框架梁和现浇板的共同受弯来约束柱顶的转动,使柱子产生自上而下的反弯曲。由于梁板的共同作用,不仅提高了框架梁的截面刚度,还提高了梁端负弯矩承载能力。在现浇板共同作用下,对梁的设计采取以下措施进行调整: 2.1.1为实现“强柱弱梁”的目的,形成具有延性的结构,梁端弯矩在SATWE 程序的调整信息下调整,梁端弯矩的条幅系数取0.85; 2.1.2 本工程现浇楼板采用刚性楼板假定,考虑到现浇楼板对梁抗扭的有利作用,对梁的扭矩进行折减,折减系数取0.4; 2.1.3 梁和楼板连成一体按照“T”形截面梁工作,因此对梁的刚度进行放大,边框架梁刚度放大系数取1.2,中间框架梁取1.4.

框架结构设计计算书

第一章绪论 第一节工程概况 一、工程设计总概况: 1.规模:本工程是一栋四层钢筋混凝土框架结构教学楼,使用年限为50年, 抗震设防烈度为8度; 建筑面积约3000㎡, 建筑平面的横轴轴距为6.5m 和2.5m,纵轴轴距为4.5m ;框架梁、柱、板为现浇;内、外墙体材料为混凝土空心砌块, 外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料, 内墙装修喷涂乳胶漆, 教室内地面房间采用水磨石地面, 教室房间墙面主要采用石棉吸音板, 门窗采用塑钢窗和装饰木门。全楼设楼梯两部。 2.结构形式:钢筋混凝土四层框架结构。 1.气象、水文、地质资料: 1气象资料 A.基本风压值:0.35kN/㎡, A.基本雪压值:0.25kN/㎡。 B.冻土深度:最大冻土深度为1.2m; C.室外气温:年平均气温最底-10℃,年平均气温最高40℃; 2水文地质条件 A.土层分布见图1-1,地表下黄土分布约15m ,垂直水平分布较均匀,可塑 状态,中等压缩性,弱湿陷性,属Ⅰ级非自重湿陷性黄土地基。地基承载力特征 值fak=120kN/㎡。

B.抗震设防等级8度,设计基本地震加速度值为0.20g ,地震设计分组为第 一组,场地类别为Ⅱ类。 C.常年地下水位位于地表下8m ,地质对水泥具有硫酸盐侵蚀性。 D.采用独立基础, 考虑到经济方面的因素, 在地质条件允许的条件下, 独立基础的挖土方量是最为经济的,而且基础本身的用钢量及人工费用也是最低的, 整体性好, 抗不均匀沉降的能力强。因此独立基础在很多中低层的建筑中应用较多。 二、设计参数: (一根据《建筑结构设计统一标准》本工程为一般的建筑物,破坏后果严 重,故建筑结构的安全等级为二级。 (二建筑结构设计使用年限为50年, 耐久等级二级(年,耐火等级二级, 屋面防水Ⅱ级。 (三建筑抗震烈度为8度,应进行必要的抗震措施。 (四设防类别丙类。 (五本工程高度为15.3m ,框架抗震等级根据GB50223-2008《建筑工程 抗震设防分类标准》,幼儿园、小学、中学教学楼建筑结构高度不超过24m 的混 凝土框架的抗震等级为二级。 (六地基基础采用柱下独立基础。 图1-1 土层分布 第二章结构选型和结构布置 第一节结构设计

老庄结构之框架实例

第一个实例的问题汇总 一、结构布置时框架柱两侧需有框架梁拉结 特别是边跨开洞、有楼电梯间等情况,更需要控制扭转变形框架刚度需要均衡分布 单跨框架

框架布置局部砖混 二、结构计算时的偶然偏心 1、《高规》 2、对于《抗规》中的建筑结构,《抗规》没有明确规定在计算单向水平地震作用时是否应该计算偶然偏心的影响,抗规文中根本没有“偶然偏心”一词,仅5.2.3条文说明中出现:

SATWE软件尚不具备将边榀框架乘以增大系数来考虑水平地震作用扭转影响的功能,故这种增大系数在实际工程中应用起来并不方便。 抗规条文说明3.4.2: 李国胜在《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》3.13条明确指出:高层建筑结构水平地震作用下的最大位移,应在单向水平地震作用下,不考虑偶然偏心的影响,采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法进行计算,并应采用刚性楼板假定。 三、梁柱偏心和柱与节点的偏心

四、框架梁贯通面钢筋的选择 而次梁和楼板是共同承担竖向荷载的不承担地震水平力,无需粗钢筋贯通,架立箍筋即可 梁截面高度:1、窗户;2、连续梁1/15~1/18;3、配筋率2%以下;4、配筋不超过2排;

次梁4米以下跨度用200,6米以下跨度用250,8米左右跨度用250或300(注意面积配箍率);框架梁6米左右跨度可用250,8米左右跨度可用300或350(400)(四肢箍)。 五、纵筋配筋率 非框架梁 最小配筋率用h,最大配筋率 六、箍筋 框架梁

注意纵筋直径的8倍; Psv=肢数x单肢面积/(截面宽x箍筋间距) 七、梁架立钢筋 八、柱 1、刚度需要; 2、轴压比 加密区与纵筋直径有联系

框架结构经典工程案例

蓬皮社艺术文化中心 设计者解释他的设计意图时说:“我们把建筑看作同城市一样的、灵活的、永远变动的框架。……它们应该适应人的不断变化的要求,以促进丰富多样的活动。 平面分析 建筑表面面积:约90,000平方米;体积:430,000立方米; 楼层高度:共8层,其中6层为地上建筑;共166米长,42米高,60米宽;室内面积:每层7,500平方米的巨大平台;2000年1月1日维修后重新开放,增加了8,000平方米的空间; 整座建筑占地7500平方米,建筑面积共10万平方米。 顶层平面图 总平面图

整座建筑共分为四大部分,分别为:公共图书馆,建筑面积约16000平方米;现代艺术博物馆,约18000平方米;工业美术设计中心,除音乐和声响研究中心单独设置外,其他部分集中在一个长166米、宽44.8米、高7米的巨大空间。它的每一 层面积都有7500平方米,整座建筑上下均衡,占地l公顷,由13根立柱和84根长48米、重72吨的钢梁构成桁架,由28根圆形钢管柱支承。 交通流线分析 外部交通流线图 蓬皮杜中心前院,占据了总建筑面积的一半,这座被誉为意大利复兴时期,理想城市回想的广场,今天已经成为了巴黎人享受午后阳光的理想场所之一。在广场上人们没有任何的限制,这是属于他们自己的免费空间。他和意大利西耶那的康波大广场异曲同工,有一个平缓的坡度,吸引着路人慢慢走到入口。建筑师认为“把面积全都用上是错误的,真正的城市空间是前院,正是前院使蓬皮杜中心的成功成为可能。有了前院,人们才有城市归属感。入口是城市的延续,而前院则展示了城市的生活,正是前院把人们引向了蓬皮杜。

建筑是把通常设在内部的功能部分全部设在建筑外面,每一层面向前院的方位,都设有宽阔的人行走廊,外层有大型电梯,通过半透明的大管道,参观者能够上到顶楼,就像是在骑游乐场的木马。 剖面分析 建 筑 物 的 底 层 是 一 个 大通间,天花上也同样布满了蓝色和黄色的管道,空间上部的各色指示牌,已暗示着时代的转型,给人一种新颖与激动的印象。3层以上是现代艺术展览馆部分,进入展厅后,迎面就是一幅巨大的黑白画面,这种大大小小的黑色圆盘组合画象征着机器时代的特征,在白色塑料板的背后还打着灯光,使得画面对比更加强烈,而且具有立体感。转向右面的对景是一幅红绿相间对比强烈的抽象图案,它似乎在说明当代社会和艺术是丰富多彩的,艺术家的

水电站厂房的ansys模拟过程详解

一、步骤 概述、建模、计算、结果。 二、概述 此次作业主要完成的内容: 1、水轮机层楼板高程以上厂房和厂房上下游围岩的实体建模; 2、对所建立的模型进行网格划分; 3、加载(静力部分); 4、求解得到结果图。 三、建模 1、计算范围 选择1号机组段结构作为计算模型,计算范围选取:竖向的计算范围为水轮机层楼板高程266.97m向上至厂房所在地地面高程316.60m;

图3.1.1竖向计算范围 机组段纵向(垂直水流方向)长度为20.80m; 横向(平行水流方向)宽度共128.4m:厂房内宽度21.4m,厂房上下游两侧围岩各2.5倍厂房宽度,即,53.5m。 图3.1.2厂房内水平计算范围 2、单元类型 1)八节点块体单元,模拟机墩及围岩(solid73); 2)板壳单元,模拟楼板、风罩、边墙等厚度相对较小的板式结构(shell181);

3)三维梁单元,模拟厂房的梁柱结构(beam188); 3、总体坐标系的选取: Y轴为垂直竖向,向上为正;X轴为机组段横向,正向从上游指向下游;Z轴为机组段纵向 4、模型中的主要孔洞 各层楼板的吊物孔;风罩主出线孔;机墩进人孔;排水廊道。其他的一些空洞相对较小,对结果影响可以忽略,故没有模拟。 图3.4.1模型最后结果

图3.4.2模型最后结果(厂房内部放大图) 5、计算方案 按参考资料[2]中的F3方案:发电机层、母线层和水轮机层均采用中厚板结构,板厚分别为80cm,50cm,50cm。各楼层不布设主次梁,但保留边梁。同时,考虑岩体对上下游边墙的水平弹性支撑作用。这样的设计可以使刚度提高,施工也比较方便。 6、建模过程中的体会 1)建模之前要对模型有整体的规划。 (1)坐标系 坐标轴正方向的选取,坐标原点的选取要考虑到以后建模的方便。 (2)建立组元 界面操作步骤:Select>Comp/Assembly>Creat component。在以

ansys工程实例(4经典例子)解析

输气管道受力分析(ANSYS建模) 任务和要求: 按照输气管道的尺寸及载荷情况,要求在ANSYS中建模,完成整个静力学分析过程。求出管壁的静力场分布。要求完成问题分析、求解步骤、程序代码、结果描述和总结五部分。所给的参数如下: 材料参数:弹性模量E=200Gpa; 泊松比0.26;外径R?=0.6m;内径R?=0.4m;壁厚t=0.2m。输气管体内表面的最大冲击载荷P为1Mpa。 四.问题求解 (一).问题分析 由于管道沿长度方向的尺寸远大于管道的直径,在计算过程中忽略管道的端面效应,认为在其长度方向无应变产生,即可将该问题简化为平面应变问题,选取管道横截面建立几何模型进行求解。 (二).求解步骤 定义工作文件名 选择Utility Menu→File→Chang Jobname 出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM] Enter new jobname 输入栏中输入工作名LEILIN10074723,并将New log and eror file 设置为YES,单击[OK]按钮关闭对话框 定义单元类型 1)选择Main Meun→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delte命令,出现Element Type 对话框,单击[Add]按钮,出现Library of Element types对话框。 2)在Library of Element types复选框选择Strctural、Solid、 Quad 8node 82,在Element type reference number输入栏中出入1,单击[OK]按钮关闭该对话框。 3. 定义材料性能参数 1)单击Main Meun→Preprocessor→Material Props→Material models出现Define Material Behavion 对话框。选择依次选择Structural、Linear、Elastic、Isotropic选项,出现Linear Isotropic Material Properties For Material Number 1对话框。 2)在EX输入2e11,在Prxy输入栏中输入0.26,单击OK按钮关闭该对话框。 3)在Define Material Model Behavion 对话框中选择Material→Exit命令关闭该对话框。 4.生成几何模型、划分网格 1)选择Main Meun→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→Partail→Annulus出现Part Annulus Circ Area对话框,在WP X文本框中输入0,在WP Y文本框中输入0,在Rad1文本框中输入0.4,在Theate-1文本框中输入0,在Rad2文本框中输入0.6,在Theate-2文本框中输入90,单击OK按钮关闭该对话框。 2)选择Utility Menu→Plotctrls→Style→Colors→Reverse Video,设置显示颜色。 3)选择Utility Menu→Plot→Areas,显示所有面。 4) 选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Reflect→Areas,出现Reflect Areas拾取菜

某框架结构工程量计算表(doc 13页)

某框架结构工程量计算表(doc 13页)

2)、评分标准 成绩评定:教师根据学生的考勤情况,课程设计完成情况及规范程度,按五级记分制评分。 平时考勤占30%;课程设计完成情况占70%。 说明: 1,工程量可以手工计算或软件计算后输入电脑,但不可以只有结果而没有计算过程。 2,如需要查找有关定额子目和清单项目,采用广联达造价软件(计价3.0)的学习版可以查到。 参考文献 1、《建设工程量清单计价规范》GB50500-2008,2008 2、广东省建筑工程综合定额2006 3、广东省建筑工程计价办法2006 4、武育秦主编.建筑工程造价.武汉:武汉理工大学出版社,2007.2

表1工程量计算书 序号编码项目名称工程量计算式 工程 量 1 101010 01001 平整场地 50.5* (15+0.35*2) =792.85 794. 097 2 101010 03001 挖土方 792.85*1.7=1 346.4 1006 .27 3 101030 01001 土(石)方回填(大厅 房心填3:7灰土) 41.3*0.85=35 .105 35.9 98 4 101030 01002 土(石)方回填(楼梯 间房心回填3:7灰 土) 5.9*3.1*2*0. 85=31.09 34.5 09 5 101030 01003 土(石)方回填(男 厕、女厕房心回填 3:7灰土) 5.9*5.8*2*0. 78=53.38 52.4 32 6 101030 01004 土(石)方回填(会 议、办公、经理室房 心回填3:7灰土) (49.8*5.76+ 30.96*5.76) *0.8=372.14 367. 315

框架结构计算

1.恒荷载作用下内力计算 1.1梯形(三角形)、均布恒荷载作用下简支梁支座剪力和跨中弯矩 (kN) (kN-m) 式中g 1—梁上均布荷载值(kN/m); g 2—梁上梯形(三角形)分布荷载值(kN/m)。 各梁内力计算结果如表1.1 表1.1 恒荷载作用下框架梁按简支计算的梁端剪力和跨中弯矩 g 1g 2V A0V B0l M AB0 g 1g 2V B0r M BC06 3.4015.5241.6341.6375.30 2.709.959.597.291~517.5512.64 78.25 78.25127.84 2.70 8.10 8.44 6.33 AB 梁 l =6m a =0.325 层次 BC 梁 l =2.5m a =0.5 1.2恒荷载作用下框架弯矩计算 梯形(三角形)恒荷载化作等效均布荷载 g =g 1+(1-2a 2+a 3)g 2 (kN/m ) 梁端固端弯矩 (kN-m ) 梁固端弯矩计算结果如表1.2 表1.2 框架梁恒荷载作用下固端弯矩计算表 g 1g 2g M g 1g 2g M M m 6 3.40 15.5216.1748.52 2.709.958.92 4.65-2.641~5 17.5512.64 27.95 83.86 2.708.107.76 4.04 -2.29 AB 梁 l =6m a =0.325 BC 梁 l =2.5m a =0.5层次 框架结构利用弯矩二次分配法的计算过程和结果见图1.1。 1.3恒荷载作用下框架剪力计算 梁: (AB 梁); 柱: 式中:V —计算截面剪力(kN ); V 0—梁计算截面在简支条件下剪力(kN ); M l 、M r —分别为AB 梁左右两端弯矩值(kN-m )。 M t 、M b —分别为计算截面所在柱的上下两端弯矩值(kN-m )。

四层框架结构设计计算书实例汇总

多层框架设计实例 某四层框架结构,建筑平面图、剖面图如图1所示,试采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。 1.设计资料 (1)设计标高:室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m,室内外高差600mm。(2)墙身做法:墙身为普通机制砖填充墙,M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底,纸筋灰面,厚20mm,“803”内墙涂料两度。外粉刷为1:3水泥砂浆底,厚20mm,马赛克贴面。 (3)楼面做法:顶层为20mm厚水泥砂浆找平,5mm厚1:2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层;底层为15mm厚纸筋面石灰抹底,涂料两度。 (4)屋面做法:现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层(檐口处厚100mm,2%自两侧檐口向中间找坡),1:2水泥砂浆找平层厚20mm,二毡三油防水层。 (5)门窗做法:门厅处为铝合金门窗,其它均为木门,钢窗。 (6)地质资料:属Ⅲ类建筑场地,余略。 (7)基本风压:(地面粗糙度属B类)。 (8)活荷载:屋面活荷载,办公楼楼面活荷载,走廊楼面活 荷载。 图1 某多层框架平面图、剖面图 2.钢筋混凝土框架设计 (1)结构平面布置如图2所示,各梁柱截面尺寸确定如下。

图2 结构平面布置图 边跨(AB、CD)梁:取 中跨(BC)梁:取 边柱(A轴、D轴)连系梁:取 中柱(B轴、C轴)连系梁:取 柱截面均为 现浇楼板厚100mm。 结构计算简图如图3所示。根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为500mm,由此求得底层层高为4.3m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图3。其中在求梁截面惯性矩时考虑 到现浇楼板的作用,取(为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。 边跨(AB、CD)梁:

框架结构内力与位移计算

《高层建筑结构与抗震》辅导材料四 框架结构内力与位移计算 学习目标 1、熟悉框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的弯矩图形、剪力图形和轴力图形; 2、熟悉框架结构内力与位移计算的简化假定及计算简图的确定; 3、掌握竖向荷载作用下框架内力的计算方法——分层法; 4、掌握水平荷载作用下框架内力的计算方法——反弯点法和D值法,掌握框架结构的侧移计算方法。 学习重点 1、竖向荷载作用下框架结构的内力计算; 2、水平荷载作用下框架结构的内力及侧移计算。 框架在结构力学中称为刚架,刚架的内力和位移计算方法很多,可分为精确算法和近似算法。精确法是采用较少的计算假定,较为接近实际情况地考虑建筑结构的内力、位移和外荷载的关系,一般需建立大型的代数方程组,并用电子计算机求解;近似算法对建筑结构引入较多的假定,进行简化计算。由于近似计算简单、易于掌握,又能反映刚架受力和变形的基本特点,因此近似的计算方法仍为工程师们所常用。 本章内容主要介绍框架结构在荷载作用下内力与位移的近似计算方法。其中分层法用于框架结构在竖向荷载作用下的内力计算,反弯点法和D值法用于框架结构在水平荷载作用下的内力计算。既然是近似计算,就需要熟悉框架结构的计算简图和各种计算方法的简化假定。 一、框架结构计算简图的确定 一般情况下,框架结构是一个空间受力体系,可以按照第四章所述的平面结构假定的简化原则,忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作用,将框架结构简化为沿横方向和纵方向的平面框架,承受竖向荷载和水平荷载,进行内力和位移计算。 结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析,若作用于纵向框架上的荷载各不相同,则必要时应分别进行计算。 框架结构的节点一般总是三向受力的,但当按平面框架进行结构分析时,则节点也相应地简化。在常见的现浇钢筋混凝土结构中,梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区,这时节点应简化为刚接节点;对于现浇钢筋混凝土柱与基础的连接形式,一般也设计成固定支座,即为刚性连接。 作用于框架结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种。竖向荷载包括结构自重及楼(屋)面活荷载,一般为分布荷载,有时也有集中荷载。水平荷载包括风荷载和水平地震作用,一般均简化成节点水平集中力。 二、竖向荷载作用下框架内力的计算 框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。 1.基本假定 (1)在竖向荷载作用下,不考虑框架的侧移;

第三章框架结构设计集荷载计算教学资料

第三章框架结构设计集荷载计算

3 框架结构设计与荷载计算 3.1 结构布置 3.1.1 柱网与层高 民用建筑的柱网和层高根据建筑的使用功能确定。 柱网布置应该规整,由内廊式和跨度组合式,这里采用跨度组合式(如图)。 层高宜取同一个尺寸,这里采用层高3.6m,对于底层由于市内外地面高差加急出埋深影响为4.7m。框架结构总高度在8度抗震设防时,高度不应大于45m,而此建筑总高度也才22.7m。 图3.1 柱网布置图 3.1.2 框架的承重方案

根据楼盖的平面布置和竖向荷载的传递途径,框架的承重方案可以分为向承重方案。横向,纵向及纵横向承重三种方案。此工程采用纵横向承重方案,现浇楼面为双向板(纵向承重时因横向刚度较小一般很少采用)。 3.1.3 变形缝设置的考虑 变形缝有温度伸缩缝,沉降缝,和防震缝三种。 伸缩缝是为了避免温度变化和混凝土的收缩产生的盈利是结构产生裂缝,在结构一定长度范围内设置伸缩缝。在伸缩缝处,基础顶面以上的结构及建筑构造完全断开,伸缩缝最大间距见下表3.1。 表3.1 伸缩缝的最大间距(m) 伸缩缝方案,而是采用构造和施工措施,如在顶层,底层和山墙等温度变化大的部位提高配筋率。 沉降缝是为了避免地基不均匀沉降使结构产生裂缝,在结构易产生不均匀沉降的部位设缝,将结构完全分开。此建筑中间部分是6层,两边为4层,房屋高度有一定变化,但考虑到变化不大,可以不设沉降缝。 防震缝,是为了防止在地震作用下,特别不规则结构的薄弱部位容易造成震害而可用防震缝将结构分为若干独立抗震单元,使各结构规则,但目前设计更倾向于不设,而采取加强结构整体性的措施。

第三节 框架结构的计算简图

第三节框架结构的计算简图 4.3.1 梁、柱截面尺寸 框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。初步设计时,通常由经验或估算先选定截面尺寸,以后进行承载力、变形等验算,检查所选尺寸是否合适。 1、梁截面尺寸确定 2、柱截面尺寸 柱截面尺寸可直接凭经验确定,也可先根据其所受轴力按轴心受压构件估算,再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。即

框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm,圆柱截面直经不宜小于350mm,柱截面高宽比不宜大于3。为避免柱产生剪切破坏,柱净高与截面长边之比宜大于4,或柱的剪跨比宜大于2。 3、梁截面惯性矩 在结构内力与位移计算中,与梁一起现浇的楼板可作为框架梁的翼缘,每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚的6倍;装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍;无现浇面层的装配式楼面,楼板的作用不予考虑。设计中,为简化计算,也可按下式近似确定梁截面惯性矩I: 4.3.2 框架结构的计算简图 1、计算单元 框架结构房屋是空间结构体系,一般应按三维空间结构进行分析。但对于平面布置较规则的框架结构房屋,为了简化计算,通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析,每榀平面框架为一计算单元。 就承受竖向荷载而言,当横向(纵向)框架承重,且在截取横向(纵向)框架计算时,全部竖向荷载由横向(纵向)框架承担,不考虑纵向(横向)框架的作用。当纵、横向框架混合承重时,应根据结构的不同特点进行分析,并对竖向荷载按楼盖的实际支承情况进行传递,这时竖向荷载通常由纵、横向框架共用承担。

2、计算简图 在框架结构的计算简图中,梁、柱用其轴线表示,梁与柱之间的连接用节点表示,梁或柱的长度用节点间的距离表示,框架柱轴线之间的距离即为框架梁的计算跨度;框架柱的计算高度应为各横梁形心轴线间的距离,当各层梁截面尺寸相同时,除底层外,柱的计算高度即为各层层高。对于梁、柱、板均为现浇的情况,梁截面的形心线可近似取至板底。对于底层柱的下端,一般取至基础顶面;当设有整体刚度很大的地下室;且地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍时,可取至地下室结构的顶板处。

《框架结构》——案例

第二单元形状与结构 5、框架结构 教学目标:1、认识实际生活中的框架结构,了解框架结构的特点。 2、认识三角形的稳定性,掌握用三角形加强框架的方法。了解斜杠的“拉” 和“推”的作用。 3、设计、制作一个可以支撑重物的框架结构,培养学生动手能力。 教学用具:一次性木筷、橡筋、剪刀、图文资料 教学过程: 一、导入新课 1、展示各种框架结构的图片,问:你们认识这些是什么建筑吗?这些建筑在构造上有什么共同的特点? 2、这种骨架式构造叫框架结构。今天我们就来研究框架结构。 二、认识框架结构的特点 1、谈话:你们还知道哪些框架结构的物体?这些框架起了什么作用?(如果改成实体的结构会怎样?) 学生回答。(能支撑起物体,花费的材料又少) 2、提问:观察框架中最小的格子是什么形状的?为什么大都做成三角形? 学生根据已有知识经验进行猜测。 三、研究简单框架 1、实践体会 ⑴利用筷子捆三角形框架和长方形框架 ⑵观察它们受到力的作用时有什么不同? ⑶哪一个容易变形? ⑷可以把长方形框架加固吗? 2、根据要求分组操作,并作好各种形状框架的记录。 3、思考:⑴增加的斜杆起什么作用? (起到“拉”“推”的作用,使框架不变形) ⑵为什么巨大的框架中都有三角形?(三角形最稳定) 四、做一个坚固的正方体框架 1、思考:我们如何制作一个坚固的正方体框架呢? 2、讲述:制作一个较复杂的结构,应当先画草图,计算材料。运用我们的数学知识,计算需要多少横杆、竖杆、斜杆? 学生画草图,计算需要多少材料。 3、提问:做一个坚固的正方体框架要多少根横杆?多少根竖杆?多少根斜杆?它们的长短一样吗? 学生汇报计算结果。 4、思考:从节约材料方面考虑,哪些地方最需要斜杆,哪些地方不一定需要斜杆? 学生思考并交流。 5、学生分组制作,教师巡回指导。 6、提问:每根斜杆起什么作用?框架中有多少个三角形? 学生举例说明斜杆的加固作用。 7、比一比,哪组的正方体框架的承重最多,用的材料最少。

ANSYS岩土计算例子

ANSYS土工结构计算案例 ANSYS-CHINA广州办事处 2019年6月24日

目录 计算题目及计算要求说明 (1) 题目一 (4) 一、计算说明 (4) 二、计算所用ANSYS邓肯-张的E-B模型说明 (5) 三、计算有限元模型及计算结果 (6) 题目二 (7) 一、用三维有限元模型计算 (7) 二、用三维有限元模型计算 (8) 题目三 (10) 一、计算说明 (10) 二、计算有限元模型及边界条件 (10) 三、强夯地基固结计算 (10) 题目四 (17) 一、计算说明 (17) 二、计算几何模型和有限元模型 (17) 三、计算结果 (18) 1、计算边界条件 (18) 2、计算结果 (19) 3、结论 (20)

计算题目及计算要求说明 题目一:高桩码头桩基与岸坡相互作用的线性有限元和非线性有线元分析 题目二:大圆筒结构、波浪与地基的相互作用分析(大圆筒作为重力式码头结构,波浪为水平动荷载,门吊为竖向动荷载,地基为三层以上地基包括自抛碎石垫层、粘土层、粉细砂层和岩层,粉细砂层可能在波浪动荷载作用下液化造成圆筒倾覆) 题目三:(冲击荷载下)强夯地基固结有限元分析(提供固结方程或固结方程处理方案,孔隙水压力消散计算方案、沉降计算方案及其他一些处理技巧) 题目四:在降雨情况下土工格栅加筋土挡墙边坡上公路稳定分析(由上至下为公路面层,垫层,挡墙,挡墙面板采用预制混凝土块0.6?0.6?0.6m3,混凝土后方为钩挂式土工格栅,边坡比较陡,边坡有一定排水特性)。 具体处理方案包括: 1、提供计算输入界面 2、计算模型或采用本构情况 3、前处理方案及网格划分技巧 4、特殊材料或模型嵌入技术 5、计算技巧及解决方案 6、后处理提供内容

一榀框架结构设计计算书1

框架结构设计计算书 1.截面尺寸估算 图1 结构平面布置图 横梁AB 轴的截面尺寸为: h=L/12=6000/12=500mm ,取500mm b=h/3=500/3=167mm ,取250mm 横梁BD 轴的截面尺寸为: h=L/12=8000/12=666mm ,取700mm b=h/3=700/3=233mm ,取300mm 纵梁1-2轴的截面尺寸为: h=L/12=8100/12=675mm ,取700mm b=h/3=700/3=233mm ,取300mm 次梁的截面尺寸为: h=L/18=8100/12=450mm ,取500mm b=h/3=500/3=167mm ,取250mm 现浇板厚为: h=L/50=6000/50=120mm 柱子的截面尺寸: 按层高确定: 底层层高H =3900 mm b =(1/10-1/15)×H =390-260 mm 按轴压比确定: 可根据式c f N A c 估算。各层的平均荷载设计值近似取14 kN /m 2,柱的负载面积为(4+3)×8.1m 2 。

由公式可得第一层柱截面面积为: Ac≥N/fc≥1.4×14×(4+3)×8.1×3×103/14.3=233144mm2所以b=h≥482mm,第一、二层柱截面取b=h=500mm 第三层柱截面面积为: Ac≥N/fc≥1.4×14×(4+3)×8.1×103/14.3= 77714mm 所以b=h≥278mm,取b=h=400mm 柱子的高度:首层柱高3.9m,二、三层柱高3.6m 2.框架结构计算简图 2.1 框架的线刚度计算 取楼层中间的一榀框架进行计算。框架的计算单元如图 2,绘出框架计算简图。 图2框架计算简图 框架梁、柱的混凝土强度等级为C30,计算梁的截面惯性矩: 表1 横梁线刚度i b计算表 梁编号 层 次 Ec b h I0L EcI0/L α EcI0/L (N/mm 2) ( mm) ( mm) (mm4) ( mm) (N.mm)(N.mm) 中框架 A B 1 ~3 3.00E+ 04 2 50 5 00 260416 6667 6 000 1302083 3333 2.60E+1 B D 1 ~3 3.00E+ 04 3 00 7 00 857500 0000 8 000 3.22E+1 6.43E+1 边框架 A B 1 ~3 3.00E+ 04 2 50 5 00 260416 6667 6 000 1.30E+1 1.95E+1 B D 1 ~3 3.00E+ 04 3 00 7 00 857500 0000 8 000 3215625 0000 4823437 5000 注:α为梁刚度调整系数

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