钢围堰分析
钢围堰的受力分析
钢围堰的受力分析一钢围堰设计概述及主要施工方法主墩承台变更设计后的平面尺寸17.4×17.4m。
基本位于河道中心，据地质资料水深3~4m，、承台厚度为5米，分为上下两层各2.5m。
设计承台位于河床下，考虑到承台平面尺寸较大，开挖较深，本工程优先选用目前比较成熟的双壁钢围堰解决承台混凝土水中施工止水，基坑开挖与支护的问题。
主要施工方案：制作围堰由专业船厂生产，分节块运输，在现场钻机平台上分节块拼装，固定吊点下沉。
二受力分析项目根据以上概况和主要施工方法，钢围堰主要进行如下受力分析：围堰面板钢壳围堰竖三受力分析3.1围堰钢壳受力分析采用允许应力法进行验算围堰剖面示意图承台对角线长24.6l==米，因此围堰的内径d=25.6米外径1d=27.6米围堰高H=1.5+4+5+3=13.5米封底混凝土厚2.5米，围堰壁厚1米。
平2行桁架间距1米，竖肋间距0.5米钢壳内混凝土填充高度到承台顶。
围堰平面示意图围堰面板钢壳3A ,[]n σ=170Mpa 。
抗弯应力[]w σ=180Mpa 工地手工焊接允许拉应力120Mpa 允许剪应力面板计算简图围堰竖向肋间距a=0.5米，b=1.0米120.5b a ==钢壳按单向板计算取四跨连续作为计算图示，取1米宽水压常数0q 承受的水头差h=4m.140/q hr hr kN m===22m ax 0.0770.077400.50.77M qa kN m==⨯⨯=⋅333111000.6121260.622b I w cm y δδ⨯⨯====[]33max 30.771010128610M M pa wσσ⨯⨯===<⨯面板δ=6mm ，3A 钢板作为围堰钢壳是安全的。
3.2竖向肋角钢受力分析水平桁架间距1.0米竖肋角钢按三跨连续梁验算其断面如下角钢与围堰壁的组合截面查手册《桥梁施工常用手册》知竖肋63636⨯⨯角钢的截面参数L m mA 角=7.2882cm b=63 mm d=6mmxI =27.124cm 0Z =1.78cm x W =63cm求组合截面形心轴位置()()6.30.3 1.780A y A y ⨯-+--=矩角()()21.6 6.30.37.288 1.780y y ⨯-+--=y=5.843cmZ=6.3+0.6-5.843=1.516cm 求组合截面的惯性矩()()220.3 1.78II I A z A y =++-+-矩矩组角角()()322360.627.1221.6 1.5160.37.288 5.843 1.7812⨯=++⨯-+-=154.374cm作用在竖向角钢上的水压力均以最大水头差H=4米q=hr 来考虑宽a=0.5米 设计最大弯矩2200.080.084100.51 1.6M h rab kN m ==⨯⨯⨯⨯=⋅最大设计剪力Q=0.06h 0r ab=0.06×4×10×0.5×1=12kN31154101.581.516I W cm Z ====3215428.605.384I W cm y====[]33131 1.6101015.75101.5810M M pa W σσ⨯⨯===<⨯[]332321.6101055.9428.6010M M pa W σσ⨯⨯===<⨯*Q S I τδ=()()2*121.6 6.30.6 5.3840.30.6 6.3 5.3842S =⨯+--+⨯-⨯上=20.033cm()()2*10.6 6.3 5.3840.30.6 1.780.62S =⨯⨯-+⨯-⨯下=20.753cm[]334121020.751026.94M pa<154106ττ⨯⨯⨯==⨯⨯因此竖肋满足承载力要求。
双壁钢围堰优缺点
双壁钢围堰优缺点
优点：
1、能承受较大水压，基本上能全年施工；
2、双壁钢围堰结构刚性大，能承受较大的压力；
3、双壁钢围堰结构简单，工序单一，施工简便，围堰在水中以灌水/抽砂下沉，主要工作是拼装；
4、双壁钢围堰顶部的施工平台，能承受较大的施工荷载，可为后期施工提供较大便捷；
5、钢围堰上部能重复利用；
6、可适用于大型河流水深流急的深水基础，能承受较大水压，保证基础全年施工安全。
特别是覆盖层较薄的平坦岩石河床，可当围水挡土的临时构筑物。
具有良好的刚度和水密性能。
7、成本低、施工进度快、安全性高。
8、双壁钢围堰种类多，可适用于各种形状。
缺点：
1、钢围堰施工时需现场加工；
2、对钢围堰加工制作的精度要求高；
3、对焊接技术要求高；
4、封底、吸泥及水下河床清除相应工作量稍大，对水流流态影响较大。
桥梁钢围堰施工技术及变形监测分析
桥梁钢围堰施工技术及变形监测分析摘要：建设工程水下结构施工通常需要辅助措施才能施作，围堰是一种广泛应用的有效方式。
对于深水区作业，双壁钢围堰强度高、刚度大，能适应各种构造形式、复杂环境及地质条件，又可兼做承重施工机具、工作平台的结构等，是最常用的施工方式。
钢围堰属于施工临时辅助结构，是重要的控制水下安全施工质量的组成部分，国内外钢围堰安全质量事故频发，一旦发生事故将造成不可估量的损失，因此施工监控工作是钢围堰安全使用的必要条件。
关键词：桥梁工程；钢围堰；施工；变形监测引言在桥梁工程施工中，水中承台钢围堰施工是重中之重，但水中地形复杂，水流会对水中承台钢围堰施工的效率和安全造成较大影响。
水体深度不同，采用的水中承台钢围堰施工方法也有所区别，在满足跨河桥梁工程施工需求的基础上，降低水中承台钢围堰施工的成本，可获得更大的经济效益。
1钢围堰施工的难点钢围堰结构安全是水下施工管控的重点，在其使用过程中的监控监测是重要工作内容。
对于钢围堰垂直度、平面位置、封底与舱壁混凝土标高、内外部水位差、水流速度等常规测量，可以借助普通光学测量仪器和简易测试仪器等手段完成监测，但钢围堰结构的变形和应力监测作为监测工作的重难点，钢围堰受力参数是决定钢围堰结构安全性的重要因素。
通过对国内外相关技术成果的查阅，应力监测目前主要采用预埋应力传感器进行数据采集与分析的手段进行，其方法是切实有效的；变形监测技术的研发相对落后，相关课题研究不多，相关的技术措施与标准还有待进一步完善。
2桥梁钢围堰施工技术2.1钢围堰施工准备工作（1）钢围堰加工场地的选择。
考虑到加工及运输便利，加工场地选择在河岸边陆地上，场地平面尺寸为100m×30m，场地与施工便道相通。
考虑到加工质量需求，加工场地用20cm砼硬化，在加工场地上设焊接加工工作平台，加工工作平台用90mm角钢做骨架，角钢距离为50cm，角钢顶面标高保持一致，上面铺设厚度6mm钢板。
新造珠江大桥双壁钢围堰的设计与分析
１６６公路与汽运Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ第３期２００９年５月能的依据。
工况四为标准弧段吊装。
考虑施工现场吊装、焊接以及工厂加工工艺，取底节单块标准弧段、４点吊装进行分块分析计算。
工况五为围堰径向偏差影响。
考虑钢围堰在制作、吊装过程中发生径向变形，使得围堰圆度存在偏差，计算时取偏差艿＝１０ｃｍ，此时外径、内径按正弦方式变化，其变化规律为：Ｒ一（Ｒｏ一０．１×ｓｉｎ０）０ＥＩ－ｏ。
，１８０。
］（１）工况六为围堰抽水至封底后施工的稳定性能。
双壁钢围堰在完成桩基施工，并浇筑封底后，进行抽水、施工承台时，围堰将承担最大的外界荷载。
此时，围堰受外侧静水压力、被动土压力、动水压力、波浪力、结构自重共同作用，需分析其弹性稳定性。
４设计荷载４．１静水压力钢围堰结构的主要荷载是静水压力：ｑＷ一），ｇ＾（２）围堰最高水位＋７．ｏｍ，围堰底标高一９．５ｍ。
则围堰底最大水压力ｑｗ。
，一１６１．８６５ｋＮ／ｍ２。
围堰顶水压力为零，从顶节围堰顶到刃脚底的静水压力呈倒三角形分布。
４．２底部外侧土压力围堰外侧土压力按被动土压力计算。
围堰外侧土层厚度考虑为５ｍ，最大土压力在河床标高位置。
被动土压力采用朗金土压力计算公式计算：Ｐ—ｙｇｈｔａｎ２（４５。
＋４／２）（３）经计算，最大土压力Ｐ。
一３９．２４ｋＮ／ｍ２。
４．３结构自重结构自重按其体积和容重相乘即可，软件处理中是输入材料的密度，用ＡＣＥＬ命令流输入重力加速度即可。
４．４流水压力出于安全考虑，施工区域流水设计流速取１５０ｃｍ／ｓ。
根据《公路桥涵设计通用规范》，流水压力可按下式计算：Ｆ。
＝志ｙ矿／（２９）（４）取流水压力系数ｋ＝Ｏ．８，经计算，流水压力Ｆ。
一０．９１８ｋＮ／ｍ２，计算中取凡一１．０ｋＮ／ｍ２。
４．５波浪力该围堰波浪力按照Ｐ。
一１５ｋＮ／ｍ２、浪高３ｍ进行考虑。
围堰计算过程中，静水压力、被动土压力、动水压力、波浪力均按照面荷载（即压力荷载）的形式施加给围堰外面板，外面板将外荷载传递至外侧竖向加劲以及外壁环向加劲板，最终通过水平桁架将荷载传递至内侧竖向加劲、内壁环向加劲板以及内面板，形成整体空间结构，共同参与受力。
钢围堰施工技术实践总结
钢围堰施工技术实践总结。
1.钢围堰在施工过程中存在的问题（1）钢围堰的设置位置。
有时候因为房屋拓建或者底层成因，我们无法按照设计图纸设置钢围堰，而且土质状况也会对钢围堰的设置位置有较大的影响。
（2）钢围堰的尺寸选定。
施工过程中我们会发现，钢围堰的尺寸和实际需要不符合，导致施工的效率低下。
（3）钢围堰的质量控制。
由于钢围堰在施工过程中，大部分时间都处在坚硬土层内，使得我们难以有效监控钢围堰的质量。
2.如何解决钢围堰在施工过程中存在的问题（1）钢围堰的设置位置。
我们要在实际施工过程中因地制宜，通过对地形地物、建筑物等实地勘测，提前研究并制定可行的施工方案，将钢围堰的位置设置在最有利于施工的位置。
（2）钢围堰的尺寸选定。
我们必须对施工环境的情况进行全面的分析，对钢围堰的高度和直径进行科学合理的计算，以避免不必要的浪费，为开展施工提供更加便捷有利的条件。
（3）钢围堰的质量控制。
在施工过程中，我们要严格按照相关的质量控制标准和要求，对钢围堰的质量进行监控，及时发现并处理质量问题，以确保施工的顺利进行和安全。
3.钢围堰施工技术实践总结（1）对施工过程中出现问题的快速响应能力。
我们需要在实际的施工过程中，学习和运用新的施工技术，不断提高自己的应变能力，能够在不同的工地地形地貌、土层情况下迅速对钢围堰施工进行相应和调整，从而提高钢围堰的施工质量和效率。
（2）强化质量控制。
在进行钢围堰施工的过程中，我们要强化质量监测和检验，确保施工过程的质符合国家标准和施工方案的要求，从而保障工程的实施安全和稳定性。
（3）增强团队合作意识。
在钢围堰施工项目中，我们要注重团队的力量和作用。
通过加强沟通和协作，发挥各自的优势和特长，达成协作共赢的目标，提高施工效率和品质。
本次钢围堰施工技术实践总结活动是一次有益的经验交流和知识分享的机会，对于提升公司工质量和效率具有极好的推动作用。
我们相信，在今后的施工实践中，会有更多的先进技术得到应用，更多的施工难点被攻克，让我们共同为实现工程建设水平的持续提升而不懈努力。
钢板桩围堰安全风险的因素分析及控制
钢板桩围堰安全风险的因素分析及控制钢板桩围堰是在工程中常用的一种支护结构，它能够有效地控制土体的变形和稳定土体。
在钢板桩围堰的施工过程中，也存在着一定的安全风险。
本文将从多个方面对钢板桩围堰的安全风险因素进行分析，并提出相应的控制措施，以确保施工过程中的安全。
一、基础不牢固在钢板桩围堰的施工过程中，如果基础不牢固，就容易导致围堰的倾斜、位移等安全问题。
这种情况通常是由于基础施工不规范、土壤承载能力不足等原因导致的。
控制措施：1.在施工前对基础进行全面的勘察和测试，确保基础的承载能力符合要求。
2.采用适当的基础处理措施，如灌浆、加固等，以增强基础的承载能力。
3.加强对基础施工过程的监控和管理，确保基础施工符合设计要求。
二、围堰开裂在围堰使用过程中，如果出现围堰开裂现象，就会影响围堰的使用功能，甚至导致围堰的倒塌，造成人身伤害和财产损失。
1.选择优质的材料进行围堰的施工，确保围堰的质量和稳定性。
2.严格控制围堰的施工质量，确保围堰的施工符合设计要求。
3.定期对围堰进行检测和维护，及时发现并修复围堰开裂的现象。
三、水土流失在围堰施工过程中，如果未能有效控制水土流失，就会导致土体沉降、土层开裂等现象，影响围堰的使用效果。
水土流失也会增加围堰的下沉和变形风险。
1.采取有效的防水措施，如设置排水管道、加固水土保持等，以减少水土流失的可能性。
2.加强对土体的固结和加固，以提高土体的稳定性和抗渗能力。
3.加强对围堰周围环境的保护和管理，减少外部因素对围堰的影响。
四、施工作业安全在围堰施工作业过程中，如果未能有效控制作业人员的安全风险，就会导致人身伤害和事故发生。
1.加强对作业人员的安全教育和培训，提高他们的安全意识和技能水平。
2.严格执行安全操作规程，确保作业人员按照相关规定进行施工作业。
3.加强对施工现场的管理和监控，及时发现并解决存在的安全隐患。
MIDAS钢围堰分析
钢围堰分析北京迈达斯技术有限公司目 录1、工程概况 (1)2、定义材料和截面 (1)定义钢材的材料特性 (1)定义截面和厚度 (2)3、建模 (3)建立钢围堰壁体 (3)建立钢围堰横肋 (5)建立钢围堰竖肋 (8)4、添加边界条件 (10)5、添加荷载工况 (11)6、查看结果 (13)查看钢围堰应力 (13)查看钢围堰变形 (14)钢围堰分析1、工程概况一个半径为2m的小型单壁钢围堰，壁体为带肋钢板，壁板为8mm钢板，横肋为150X14mm钢板，竖肋为L75*50*6角钢，所有材质均为A3钢。
竖肋沿壁体圆周分20等分间距布置，横肋的间距500mm，横肋、竖肋均布置在外侧，荷载为1.5m水压力，具体布置如下。
建模要点：壁板与横肋用板单元、竖肋用梁单元(竖肋与壁板梁\板单元共用节点)。
2、定义材料和截面新建模型文件 / 新项目文件 / 保存以“钢围堰分析”为文件名称保存。
↵定义钢材的材料特性模型 / 材料和截面特性 / 材料/ 添加设计类型>钢材；规范：JTJ(S)数据库>A3↵定义截面和厚度注：midas/Civil的截面库中含有丰富的型钢截面，同时还拥有强大的截面自定义功能。
模型 / 材料和截面特性 / 截面/添加数据库/用户>截面号1；截面类型（角钢）选择数据库（GB-YB），截面（L75*50*6）；名称：竖肋，偏心：选择中-下部点击确认↵模型 / 材料和截面特性 / 厚度/ 添加厚度号：1 面内和面外：0.008m 点击适用↵厚度号：2 面内和面外：0.014m 点击确认↵3、建模注：midas/Civil 有多种结构的建模助手，对于多种桥梁施工临时结构可以通过建模助手快速便捷地建立模型。
建立钢围堰壁体模型>结构建模助手>壳输入/编辑类型：筒体（如图所示），R1（2m）；R2（2m）；H（1.75m）分割数量：m（40）；l（7）材料：（1：A3）；厚度：（1：0.008）插入插入点（0，0，0）；旋转：各方向取默认值0原点：选3（0，0，0）点击确认↵建立钢围堰横肋注：建立桥梁施工临时结构，使用扩展、移动和复制、旋转等功能可以有效地提高建模效率。
钢板桩围堰安全风险的因素分析及控制
钢板桩围堰安全风险的因素分析及控制钢板桩围堰是工程施工中常见的一种支护结构，在土方开挖和混凝土浇筑过程中起着很重要的作用。
钢板桩围堰的施工过程中存在着一定的安全风险，若不加以有效控制，可能会导致严重的事故发生。
本文将对钢板桩围堰的安全风险因素进行分析，并提出相应的控制措施，以期能够提高钢板桩围堰施工的安全性。
1. 地质条件地质条件是钢板桩围堰施工中需要重点关注的安全风险因素之一。
如果施工现场的地质条件较差，比如土层松软、易坍塌等，将对钢板桩的打桩质量和围堰的稳定性构成威胁。
2. 施工人员操作不当由于钢板桩围堰的安装和拆除需要一定的技术，如果施工人员操作不当，可能会导致钢板桩的变形、破损，从而影响围堰的安全性。
施工人员在操作时还需要注意自身的安全，比如戴好安全帽、穿戴好安全带等，以防止发生坠落事故。
3. 设备故障在钢板桩围堰的安装和拆除过程中，使用的施工设备如打桩机、起重机等可能会出现故障，如果不能及时发现和处理，将会给施工现场的安全带来隐患。
4. 气候变化气候变化也是钢板桩围堰施工中的一个安全风险因素。
比如在雨雪天气条件下施工，易造成施工现场的湿滑和泥泞，从而增加了施工人员和设备的摔倒和滑倒风险。
5. 施工现场管理不善如果施工现场管理混乱，比如物料堆放不规范、交通不畅、安全警示标识不清晰等，都可能会增加钢板桩围堰施工的安全风险。
二、钢板桩围堰安全风险的控制措施1. 按照实际地质条件选择合适的围堰结构针对不同的地质条件，应选择合适的钢板桩类型和桩长，以确保围堰的稳定性和施工的顺利进行。
应进行地质勘察，并根据勘察结果制定相应的施工方案。
2. 提高施工人员的技术水平施工人员应接受专业的培训，提高操作技术水平，严格按照操作规程进行施工，确保钢板桩的安装和拆除过程中不出现差错。
3. 加强设备的维护和检查施工单位应定期对施工设备进行维护和检查，发现问题要及时处理，确保施工设备的正常运行，避免设备故障对施工安全的影响。
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板的厚度h与板的宽度L之比即宽厚比。宽厚比h/L>1/10时称为厚板；宽厚比h/L<1/10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。
钢围堰分析
桥梁结构通用有限元分析与设计软件
四、截面特性计算器（SPC）
截面特性计算器：有效、快速计算复杂截面特性的工具。
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四、截面特性计算器（SPC）
截面特性计算器：有效、快速计算复杂截面特性的工具。
Plane（厚、薄壁截面） 应力函数积分方法
SPC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） Line（薄壁截面） FEM：截面各部分抗扭刚 度均计算（网格有限元法） -厚板
只能导入Plane截面，需定 设计截面>设计用数值截面 Civil导入途径 数值>任意截面 Plane和Line截面均可导入， 只能用于受力分析。 义设计参数，不仅用于受力 分析，还用于结构设计。
Байду номын сангаас
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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。
midas Civil施工专题培训 ——钢围堰分析
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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
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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
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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。
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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。
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建模注意事项
单元最大值及中心值
(299.688*2+138.116*2)/4=218.9 02
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建模注意事项
节点平均
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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
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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。
水容重：1000kg/m^3，（1000kg=10KN）
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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
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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。