结构求解器图
运用结构力学求解器确定大型设备运输中鞍座位置
运用结构力学求解器确定大型设备运输中鞍座位置■赵宏飞 赵亮 陈方华 王广明 姜志光中石化重型起重运输工程有限责任公司，北京，100029摘要:近年来，随着大型起重机的高速发展，石油化工行业的不断革新，越来越多的千吨级大型设备由制造厂完成整体运到现场，而装船运输途中的鞍座摆放位置大多是凭经验选取，这就导致了许多重量大、鞍座较多的设备在运输途中，各个鞍座受力不均，更可能出现“不受力”的情况。
而分析各个鞍座受力是多次“超静定”结构，计算极其复杂，运用结构力学求解器软件可以直观地表示出鞍座受力大小与方向，从而更加有效地确定鞍座位置。
结合工程实践，对某项目乙烯装置核心设备2#丙烯塔运输鞍座受力进行分析，结果显示原第二个和第四个鞍座“不受力”，因而改变鞍座之间距离后使得各个鞍座受力均匀后进行运输作业，为项目后续运输鞍座摆放提供了依据，希望今后对于运输中鞍座位置选取有可借鉴之处。
关键词：鞍座位置；运输；受力分析；超静定；借鉴引言此次研究课题为大型设备运输过程中鞍座受力分析，以此来确定各个鞍座在设备底部的分布情况。
运用结构力学求解器软件进行数学建模，将设备简化为刚性连接梁，鞍座简化为各个铰支座，建立“超静定结构”，对各个支座的支反力进行计算校核。
以往运输中，由于此模型为多次超静定方程，极难计算，大多凭经验确定鞍座位置，一直无法用计算数据来提供理论依据，本文即根据此问题进行研究，运用结构力学求解器软件建模，从而确定大型设备运输时鞍座位置，为现场施工提供技术支持。
本文针对2#丙烯塔运输时鞍座位置，进行建模计算，研究结果表明，六个鞍座中有两个鞍座是“不受力”情况，而这就导致另外四个鞍座受力增加，并且造成成本浪费，通过调节鞍座位置，使得四个鞍座受力均匀，方进行施工。
1 概述随着起重机能力的增强，越来越多的设备采取整体吊装，随之而来的便是整体运输的难度增大，此时，自行式液压平板车（以下简称轴线板）运输是最高效的运输选择。
结构力学求解器求解内力实例
结构力学求解器求解内
力实例
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
结构力学求解器求解内力实例
作者:王敏杰工作单位:武汉科技大学
本例介绍一个静定结构的内力计算,如图:
(1)结构说明:该结构为一静定的刚架结构,第一单元受均布荷载
10KN/M,单元5的左端受一20KN的集中力偶,第八单元受20KN/M的集中荷载.
(2)求解内力:
1.打开SMSOLVER:命令→问题定义.先起个名字
2.按结构要求布置好结点,单元,荷载,位移约束(支座),这些都可在命令菜单的下拉菜单中完成: 命令→结点
命令→单元
命令→荷载
命令→位移约束
操作完后会看到如下图框内容;
3.求解:弯矩,轴力,剪力.
弯矩图:
轴力图:
剪力图:。
结构力学求解器
-平面结构的极限分析,求解极限荷载,给出塑性铰位置,并可静态或动画显示单向机构ﻫ运动模态;
-平面结构的影响线分析,并绘制影响线图。
智能求解功能：ﻫ-平面体系的几何构造分析：按两刚片或三刚片法则求解,给出求解步骤;ﻫ-平面桁架的截面法:找出使指定杆成为截面单杆的所有截面；
－平面静定组合结构的求解：按三种模式以文字形式或图文形式给出求解步骤。
结构力学求解器
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结构力学求解器
三维空间杆系输入和显示
与2D求解器一致的半图形输入风格:对话框输入、修改、预览、应用
ＯｐenGL三维图形快速显示技术：缩放、旋转、平移
说明:此试用版也是测试版、征求意见版。在提供期限内,正式版本发布前,将根据用户意见随时更新，请关注版本日期。
欢迎广大用户多多发现问题并提出宝贵意见和建议。用户意见请用Ｅmaiｌ发到：
c:\iknow\docshare\data\cur_work\＂mａilto:
Ａ.钢架中，什么样为铰接,什么为钢结
最简单的方法就是，看钢架柱脚部分连接板的大小 柱角连接板大的就是钢接一般铰接连接板没有筋板的。饺接的支座,没有弯矩Ｍ，只有水平和竖向反力．ﻫ刚接的支座除了水平和竖向反力外,还有弯矩Ｍ.
附录A-1 结构力学求解器使用说明
责任编辑：余美茵、黄 毅、姜 凤、葛 心、水 渊
技术编辑：张 泽、田 雨、高 瑾、路秋雨
研制组将不断对 SM Solver 做更新升级；若您在使用过程中发现不妥、不便之处或有好的 建议，欢迎提出并请及时与研制组联系，以便在维护升级中不断完善。对于小问题，研制组将 免费提供修补文件。
§A-1-7 命令指南
使用求解器时，需要用户在编辑器中输入命令用以定义要求解的问题。对于一般用户来 讲，建议采用对话框的方式来输入和修改命令，这样可不必关心命令格式。但由于本书中几乎 所有用求解器求解的例题都是用命令文档的形式来描述和定义的，因此为了用户参阅的方便， 这里给出求解器中输入命令的语法和格式。
1. 格式说明 1) 命令集在功能上分为两类：分析求解命令和辅助显示命令。分析求解命令对于求解问 题是必需的，如结点、单元定义等；而辅助显示命令只是对观览器的显示增加一些功能，与问
2. 命令格式 命令行
注释
问题标题 TITLE, Ttext
注释 C Ctext
Ttext，标题文本(小于 75 个字符)。
Ctext，注释文本(小于 75 个字符)。 注：C 后应留一空格，或加一个逗号。
变量定义
LET, VarName=Formula, VarName=Formula[, …] VarName，变量名；
研 制 人：袁 驷 教授
§A-1-6 研制组
参加人员：
版本 1.0 : 叶康生、王建琳、孔令原、林永静
版本 1.5 : 叶康生、欧阳彦峰、孔令原
版本 2.0 : 叶康生、罗 剑、卢绪书、王 柯
版本 2.5 : 叶康生、徐俊杰、宴 勇
版本 2.6 : 叶康生、徐俊杰
研制单位：清华大学土木工程系结构力学教研室
结构力学求解器例题ppt课件
精选课件
5
精选课件
6
结点支承,1,4,0,0,0 结点支承,2,6,0,0,0,0
精点荷载,3,1,10,0 单元荷载,2,3,20,0,1,90
精选课件
9
结构受力图
精选课件
10
结构的位移图
精选课件
11
单元1的弯矩图
精选课件
12
结构的弯矩图
精选课件
13
单元2的剪力图
精选课件
14
结构的剪力图
精选课件
15
结构的轴力图
精选课件
16
精选课件
17
图形。是我们学习和工作的有力工具。
精选课件
1
我们所要建的模型
精选课件
2
结构力学求解器命令流及相对应的 图形显示
结点,1,0,0 结点,2,6,0 结点,3,0,3 结点,4,6,3
精选课件
3
精选课件
4
单元,1,3,1,1,0,1,1,1 单元,3,4,1,1,1,1,1,0 单元,4,2,1,1,0,1,1,1
结构力学求解器命令流及相对应的图形显示结构受力图10结构的位移图11单元1的弯矩图12结构的弯矩图13单元2的剪力图14结构的剪力图15结构的轴力图1617
结构力学求解器简介
结构力学求解器是一款力学软件，工程上我们可 以用它来计算工程问题。所有的静定静不定问题，都 可以解决。我们只需要输入相应的点坐标，数据，杆 长等，他就能自动画出弯矩图，轴力图还有其他相关
结构分析中的叠加原理应用
M CD 3i C =3 C
M BD 3i = 3 l 4
求各杆端弯矩时， 就是利用叠加原理， 未知量引起的形常数与外荷载引起的窄常数叠加 得到。例如， M AC 2iC 6i 1
l
12
ql 2 中， 2i C 为未知位移 C 引起的形常数，
6i 为为止位移 引起的形常数， 1 ql 2 为均布荷载 q 引起的形常数。 12 l
FNAE sin 45
FP 2 0, FNAE FP （压力） 2 2
再由
F
x
0得
FNAB FNAE cos 45
FP 0, FNAB FP 2
最后取结点 G 为隔离体，由
F
y
0得
FNGE 2
2 FP sin 45 FP (压力) 2
于是，可按照内力对称的原则标出桁架各杆的内力。 在图中反对称外力作用下，根据桁架内力也应该满足反对称的特点，可以判定 EG 杆的 内力（属反对称内力）必定为零，然后可进一步判定杆件 AE,CE,DG 和 FG 均为零杆。依次取 结点 D 和 A 为隔离体，由结点平衡条件得
这里通过列弯矩平衡方程和剪力平衡方程来求解， 而内力平衡方程实质上仍然是叠加原 理。如
M
C
0 M CA M CD 0 ，C 点弯矩是 CA 杆 C 点处弯矩 M CA 与 CD 杆 C 点处
弯矩 M CD 叠加。
M
A
0 Q CA l M CA M AC 1 ql 2 0 ，A 点弯矩是取 AC 杆为 2
FNDB
F F 2 FP , FNDA P , FNAB P 2 2 2
于是，可按照内力反对称的原则标出桁架各杆的内力。 将图相应杆件的内力叠加，即可得到原桁架的各杆最终轴力如下图所示。
结构力学求解器用法
字体：使用该命令，可控制编辑器窗体中字符的字体、 字形、大小等字符格式。
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编辑器的“命令”菜单包括如下几项：问题定义、变量 定义、结点、单元、位移约束、荷载条件、材料性质、温度 改变、其它参数、尺寸线、文本、修改命令。
命令菜单中各个子菜单的作用是通过对话框选择的方式 来向当前文档中添写各种命令，以输入各种结构体系信息 (结点定义，单元定义，支座定义，荷载定义等)
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双击桌面上的SM Solver图标，再单击程序的封面，便 可使用求解器了。
五、V1.5版的新增功能
⒈ 安装 完善了安装程序,对于Win 95/98可以自动在桌面上安装 图标。 ⒉ 求解功能 组合结构：智能求解模式增添了平面“静定组合结构” 的求解，按三种模式(所有杆件内力、作弯矩图需要的内力 、指定杆件的内力)以文本或图文形式给出解题步骤。 四精度求解：可选用四精度实型数(约28位)求解，结果 更精确、可更好地模拟无穷大刚度。辑器的“查看”菜单包括如下几项：整个文档、单个 问题、观览器、中文关键字、工具栏、状态栏、字体。
允许用户检查和更改编辑器窗口当前所处的状态。
整个文档：当整个文档被选中时，此命令名旁出现一个 选中标记。且相应地在编辑器下方的状态栏上最左边显示出 “整个文档”。此时活动文档窗中显示整个文档。
单个问题：当某一个问题被选中时，此命令名旁出现一 个选中标记。且相应地在编辑器下方的状态栏上最左边显示 出“问题：n”，n代表当前问题在整个文档中的序号。此时 活动文档窗中显示的只是当前的单个问题，而其它问题则被 隐藏起来。
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观览器：此菜单可以控制观览器窗口的显现和隐藏，具 体观览器的使用请参见下章“观览器使用介绍”。
结构力学求解器作业
3-8 试作多跨静定梁的M、Fs图。
题3-8解：内力计算杆端 1 杆端 2 单元码轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m)1 0.00000000 23.7500000 0.00000000 0.00000000 -36.2500000 -37.50000002 0.00000000 18.7500000 -37.5000000 0.00000000 18.7500000 0.000000003 0.00000000 18.7500000 0.00000000 0.00000000 -41.2500000 -45.00000004 0.00000000 22.5000000 -45.0000000 0.00000000 22.5000000 0.000000005 0.00000000 7.50000000 0.00000000 0.00000000 -7.50000000 0.00000000反力计算结点约束反力合力支座结点水平(kN) 竖直(kN) 力矩(kN/m) 大小(kN) 角度(kN) 力矩(kN/m)1 0.00000000 23.7500000 0.00000000 23.7500000 90.0000000 0.000000002 0.00000000 55.0000000 0.00000000 55.0000000 90.0000000 0.000000004 0.00000000 63.7500000 0.00000000 63.7500000 90.0000000 0.000000006 0.00000000 7.50000000 0.00000000 7.50000000 90.0000000 0.00000000M图Fs图xx463-16试作图示钢架的M图。
题3-16解：内力计算杆端 1 杆端 2单元码轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m) 轴力(kN) 剪力(kN) 弯矩(kN/m)1 0.00000000 10.0000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 30.00000002 10.0000000 0.00000000 80.0000000 10.0000000 0.00000000 80.00000003 0.00000000 -10.0000000 40.0000000 0.00000000 -10.0000000 0.000000004 0.00000000 0.00000000 40.0000000 0.00000000 -40.0000000 -40.00000005 0.00000000 20.0000000 -40.0000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000反力计算结点约束反力合力支座结点水平(kN) 竖直(kN) 力矩(kN/m) 大小(kN) 角度(kN) 力矩(kN/m) 1 -10.0000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 180.000000 0.000000004 10.0000000 0.00000000 0.00000000 10.0000000 0.00000000 0.000000005 0.00000000 60.0000000 0.00000000 60.0000000 90.0000000 0.00000000M图x6-4 图示衍架各杆截面均为A = 2*10**-3 (m**2)，E =210Gpa，F= 40 kN，d=2m。