基于ANSYS的门式刚架轻钢结构模态分析
ansys模态结构分析教程解析
单自由度系统振动
mx kx 0
位置
0
k m
时间
固有频率
单自由度系统有一个固有频率和一个振动形式
多自由度系统振动 两自由度系统
第一阶模态
第二阶模态
无节点
M {u} Ku 0
练习1：机翼模态分析 练习2：上机指南练习5
练习1：机翼模态分析 网格拖拉：面单元——体单元
拖拉
1、设置拖拉选项
MainMenu>Preprocessor>-ModelingOperate>Extrude>ElemExtOpts
拖拉后的单元 号，材料号， 实常数号及单
元坐标系
拖拉单元份数
是否清除面网格
3、求解设置 1）指定分析类型：模态分析
Preprocessor > Solution >Analysis Type > New Analysis,
2）指定求解方法 3）提取模态和扩展模态的数目
提取模 态方法
是否考虑预应力
提取模态数目 扩展模态数目
计算单元应力 是否使用集中 质量矩阵
设定频率范围 归一化处理
实体空间单元——一般不需定义实常数
杆单元
单元
说明
LINK1 二维;2平动自由度;承受拉压;不承受弯曲
LINK8 三维;3平动自由度;承受拉压;不承受弯曲
LINK10 三维;3平动自由度;仅受拉或受压模拟绳索等
LINK180 类似LINK8
欧拉—伯努力梁 铁木辛柯梁
梁单元——两种梁
材料力学解
ANSYS-模态分析 介绍
模态分析总论
• 运动学基本方程: }+ [C]{u }+ [K ]{u} = {F(t )} [M ]{ u • 假定自由振动并忽略阻尼:
}+ [K ]{u} = {0} [M ]{ u
2
Training Manual
DYNAMICS 11.0
• 假定谐波形式响应 (u = U sin( ωt ) )
其它分析选项
• 集中质量矩阵：
– –
Training Manual
DYNAMICS 11.0
主要用于细长梁或薄壳，或者波传播问题； 对 PowerDynamics 法，自动选择集中质量矩阵。 用于计算具有预应力结构的模态（以后讨论）。 阻尼仅在选用阻尼模态提取法时使用； 可以使用阻尼比α阻尼和β阻尼； 对BEAM4 和 PIPE16 单元，允许使用陀螺阻尼。
Training Manual
第二章 模态分析
模态分析总论
Training Manual
DYNAMICS 11.0
• 模态分析用来确定结构的振动特性的一种技术:
– 固有频率 – 振型 – 模态参与因子（结构振型在给定方向的参与程度)
• 是其他动力学分析的起点和基础.
模态分析总论
• 模态分析工程应用
DYNAMICS 11.0
子空间法
Training Manual
DYNAMICS 11.0
• 子空间法 ：比较适合于提取类似中型到大型 模型的较少的振型 （<40）
– 需要相对较少的内存； – 实体单元和壳单元应当具有较好的单元形状，要对 任何关于单元形状的警告信息予以注意； – 在具有刚体振型时可能会出现收敛问题； – 建议在具有约束方程时不要用此方法。
ansys模态分析
ansys模态分析：
模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。
模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
模态分析就求特征值和特征向量的问题，特征值就是要知道结构振动的一些基本振型对应的频率，在实际中，有时为了避开这这些基本频率，防止共振，有时要加强振动，看实际需要，基本自然频率可以给我们一个准则，可知道我们的结构变形是算快还是算慢，基本自然频率也可以代表结构整体的刚度：频率低表示结构的刚度很低（结构很柔软），相反的频率高表示结构的刚度很高（结构很坚硬）。
结构的软硬程度视需求而有不同的设计，譬如刚性的高楼设计虽然比较不会摇动的太厉害，但是却不容易吸收地震能量；相反的柔性的高楼设计虽然会摇动比较大，但是往往可以吸收很大的地震能量。
振型有何实用上的价值呢？从振态的形状我们可以知道在某个自然共振频率下，结构的变形趋势。
若要加强结构的刚性，你可以从这些较弱的部分来加强。
比如说一个高楼的设计，如果经过模态分析后会发现，最低频的振态是在整个高楼的扭转方向，那表示这个方向的刚度是首先需加强的部分。
模态截断
理想的情况下我们希望得到一个结构的完整的模态集，实际应用中这即不可能也不必要。
实际上并非所有的模态对响应的贡献都是相
同的。
对低频响应来说，高阶模态的影响较小。
对实际结构而言，我们感兴趣的往往是它的前几阶或十几阶模态，更高的模态常常被舍弃。
这样尽管会造成一点误差，但频响函数的矩阵阶数会大大减小，使工作量大为减小。
这种处理方法称为模态截断。
ANSYS单元生死功能模拟门式刚架施工
ANSYS单元生死功能模拟门式刚架施工门式刚架是一种常用的结构形式，用于支撑建筑物的框架结构。
在门式刚架的施工过程中，需要考虑各种因素，包括结构的稳定性、载荷承受能力以及施工过程中的安全性。
通过使用ANSYS软件对门式刚架的施工过程进行生死功能模拟，可以帮助工程师和设计师更好地了解结构的行为，并优化设计方案。
1.模型建立首先，需要在ANSYS软件中建立门式刚架的三维模型。
模型包括门式结构的主要构件，如立柱、横梁和支撑等。
对于门式结构的具体尺寸和材料性质，需要根据实际情况进行确定。
在建立模型的过程中，需要考虑结构的连接方式和荷载传递路径，确保模型的真实性和准确性。
2.材料性质和约束条件设定在模型建立完成后，需要设定材料的性质和约束条件。
门式结构通常采用钢材或混凝土材料，因此需要输入材料的弹性模量、泊松比和密度等参数。
同时，还需要设定结构的约束条件，如支座的固定方式和边界条件等。
这些参数对于后续的分析和模拟过程至关重要。
3.荷载分析和施工模拟在模型建立和参数设定完成后，可以对门式结构施加不同方向和大小的荷载进行分析。
通过分析结构在各种荷载情况下的应力和变形情况，可以评估结构的强度和稳定性。
同时，在进行荷载分析的同时，也可以进行施工模拟，模拟不同施工阶段结构的变形和应力分布情况。
4.结果分析和优化设计最后，根据模拟结果进行结构的优化设计。
可以通过调整材料的厚度和尺寸等参数，优化结构的承载能力和稳定性。
同时，也可以根据模拟结果对结构施工过程中可能出现的问题进行预防和解决，确保施工的顺利进行和安全性。
通过使用ANSYS软件对门式刚架的生死功能模拟，可以帮助工程师和设计师更好地理解结构的行为和性能，提高设计方案的准确性和可靠性。
同时，也可以为结构的优化设计和施工过程中的安全保障提供重要参考，促进结构工程领域的发展和进步。
ansys模态分析
模态分析：模态分析是研究结构动力特性一种方法，一般应用在工程振动领域。
其中，模态是指机械结构的固有振动特性，每一个模态都有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
分析这些模态参数的过程称为模态分析。
按计算方法，模态分析可分为计算模态分析和试验模态分析。
Ansys：ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo, NASTRAN、Algor、I －DEAS、AutoCAD等。
是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、日用家电等领域有着广泛的应用。
ANSYS功能强大，操作简单方便，现在已成为国际最流行的有限元分析软件，在历年的FEA评比中都名列第一。
目前，中国100多所理工院校采用ANSYS软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。
技术种类：CAE的技术种类有很多，其中包括有限元法(FEM,即Finite Element Method),边界元法(BEM,即Boundary Element Method)，有限差分法(FDM,即Finite Difference Element Method)等。
每一种方法各有其应用的领域，而其中有限元法应用的领域越来越广，现已应用于结构力学、流体力学、电路学、电磁学、热力学、声学、化学化工反应等。
ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法计算机设计程序，可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。
因此它可应用于以下工业领域：航空航天、汽车工业、生物医学、桥梁、建筑、电子产品、重型机械、微机电系统、运动器械等。
软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。
ansys模态分析
模态分析是研究结构动力特性的现代方法。
它是系统识别方法在工程振动领域中的应用。
振型是机械结构的固有振动特性，每种振型都有特定的固有频率，阻尼比和振型。
这些模态参数可以通过计算或实验分析获得。
这样的过程称为模态分析。
模态分析是寻找特征值和特征向量。
特征值是知道与结构振动的某些基本振动模式相对应的频率。
实际上，有时为了避免这些基本频率并防止共振，有时必须加强振动。
根据实际需要，基本固有频率可以为我们提供一个标准，以了解我们的结构变形是快还是慢。
自然频率还可以表示整个结构的刚度：低频表示结构的刚度低（结构是非常柔软的），而高频意味着该结构具有很高的刚度（该结构非常坚硬）。
结构的软硬程度根据需求而变化。
例如，刚性的高层建筑设计不会震动太大，但不容易吸收地震能量。
相反，灵活的高层建筑设计虽然可以震动更多，但可以吸收很多地震能量。
振型的实际价值是什么？从振动状态的形状，我们可以知道结构在一定的自然共振频率下的变形趋势。
为了增强结构的刚度，您可以从这些较弱的部分进行加固。
例如，对于高层建筑的设计，如果经过模态分析后发现最低频率振动状态是在整个高层建筑的扭转方向上，则意味着该方向上的刚度是第一部分有待加强。
模态截断在理想情况下，我们希望获得结构的完整模态集，这在实际应用中既不可能也不是必需的。
实际上，并非所有模式都对响应做出相同的贡献。
对于低频响应，高阶模式的影响较小。
对于实际结构，我们通常对前几个或几十个模式感兴趣，而较高的模式通常被丢弃。
这样，尽管会引起一些误差，但FRF的矩阵阶数将大大减少，工作量将大大减少。
此方法称为模式截断。
ANSYS模态分析软件主要包括三个部分：预处理模块，分析计算模块和后处理模块1.预处理模块为实体建模和网格生成提供了强大的工具。
用户可以轻松构建有限元模型；2.分析和计算模块包括结构分析，流体动力学分析，电磁场分析，声场分析，压电分析和多个物理场的耦合分析。
它可以模拟各种物理介质的相互作用，并具有灵敏度分析和优化分析的能力；3.后处理模块可以通过等值线显示，梯度显示，颗粒流轨迹显示，三维切片显示，透明和半透明显示来显示计算结果，还可以以图表形式显示或输出计算结果和曲线。
ANSYS入门——模态分析步骤与实例详解
ANSYS入门——模态分析步骤与实例详解模态分析是ANSYS中的一项重要功能，它用于分析结构的模态特性，如固有频率、模态形态、振型等。
下面将详细介绍ANSYS中模态分析的步骤与实例。
1.准备工作：在进行模态分析前，首先需要完成模型的几何建模、模型的网格划分、边界条件的设定和材料属性的定义等准备工作。
2.设置分析类型：在ANSYS中，可以使用分析类型工具条或命令行指令设置分析类型。
对于模态分析，可以选择"Modal"。
选中“Modal”选项后，会弹出新窗口，用于设置分析的参数。
可以设置计算的模态数目、输出结果的范围、频率的单位等。
3.定义约束条件：在模态分析中，需要定义结构的约束条件，以模拟实际情况。
常见的约束条件有固定支撑、自由边界、对称几何等。
可以使用ANSYS中的约束条件工具条或命令行指令进行定义。
4.定义激励条件：在模态分析中，可以定义激励条件，以模拟结构在特定频率下的振动情况。
常见的激励条件有振动源、压力载荷、重力载荷等。
可以使用ANSYS中的激励条件工具条或命令行指令进行定义。
5.执行分析：完成上述设置后，点击分析工具条中的“运行”按钮，开始执行模态分析。
ANSYS会根据所设定的参数进行计算，并输出相应的结果。
6.结果展示与分析：模态分析完成后，可以查看分析结果并进行进一步的分析。
ANSYS会输出各模态下的固有频率、模态振型、模态质量、模态参与度等信息。
接下来，我们以一个简单的悬臂梁的模态分析为例进行详解。
1.准备工作：在ANSYS中绘制悬臂梁的几何模型，并进行网格划分。
设定材料属性、加载条件和边界条件。
2.设置分析类型：在ANSYS主界面上选择“Workbench”，然后点击“Ana lysis Systems”工具条中的“Modal”选项。
3.定义约束条件：设置悬臂端点的约束条件为固定支撑。
可以使用ANSYS中的“Fixed Support”工具进行设置。
4.定义激励条件：在此示例中，我们只进行自由振动分析，不设置激励条件。
ansys模态分析报告及详细过程
压电变换器的自振频率分析及详细过程1.模态分析的定义及其应用模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。
同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。
前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。
ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。
ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。
2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。
(1).建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。
(2).施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。
指定分析类型，Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。
指定分析选项，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选择MODOPT(模态提取方法〕，设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度，仅缩减法使用。
ANSYS模态分析详细解释
Ansys模态分析详细论述1、有限元概述将求解域分解成若干小域，有限元模型由单元组成，单元之间通过节点连接，并承受载荷，节点自由度是随着连接该点单元类型变化的。
1.1分析前准备（1）研读相关理论基础；（2）参考别人的分析方法和思路；（3）考虑时间和设备，做适当的简化假设，设定条件、材料并决定分析方式；（4）了解力学现象、分析关键位置并预先评估。
1.2 Von Mises 应力Von Mises 应力是非负值，应力表达式可表示为：1.3结果的分析（1）建立疏密不同的三至五种网络，选择适中密度，不能以存在应力集中点处的结果做对比；（2）检验网格，分析结果的合理性，选择安全系数，并且要分析应力集中的真实性与危险性。
（3）接触收敛速度的提高：在不影响结构的前提下，控制或减少接触单元生成数目，并采用线性搜索，与打开自适应开关来提高收敛速度。
2、模态分析中的几个基本概念物体按照某一阶固有频率振动时，物体上各个点偏离平衡位置的位移是满足一定的比例关系的，可以用一个向量表示，这个就称之为模态。
模态这个概念一般是在振动领域所用，可以初步的理解为振动状态，我们都知道每个物体都具有自己的固有频率，在外力的激励作用下，物体会表现出不同的振动特性。
2.1主要模态一阶模态是外力的激励频率与物体固有频率相等的时候出现的，此时物体的振动形态叫做一阶振型或主振型；二阶模态是外力的激励频率是物体固有频率的两倍时候出现，此时的振动外形叫做二阶振型，以依次类推。
一般来讲，外界激励的频率非常复杂，物体在这种复杂的外界激励下的振动反应是各阶振型的复合。
模态是结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
有限元中模态分析的本质是求矩阵的特征值问题，所以“阶数”就是指特征值的个数。
将特征值从小到大排列就是阶次。
实际的分析对象是无限维的，所以其模态具有无穷阶。
ANSYS动力学分析指南——模态分析
ANSYS动力学分析指南——模态分析ANSYS动力学分析是一种用于评估和优化机械结构、系统或装置的动态性能的分析方法。
其中模态分析是其中一种常见的分析类型，通过模态分析可以获取结构的固有频率、振型和模态质量等信息，从而更准确地评估结构的动态响应。
下面是一个ANSYS动力学模态分析的步骤指南：1.导入几何模型：首先，需要将几何模型导入到ANSYS中。
可以使用ANSYS自带的几何建模工具创建模型，也可以从CAD软件中导入现有模型。
在导入几何模型时，需要确保模型的几何尺寸和几何形状正确无误。
2.建立材料属性：为了进行动力学分析，在模型中必须定义材料的属性。
这包括材料的密度、弹性模量、泊松比等。
如果需要考虑材料的各向异性，还需要定义合适的各向异性参数。
3.设置边界条件：为了模拟真实工程环境下的载荷作用，需要为模型设置适当的边界条件。
这包括固支约束、加载条件和约束条件等。
在模型中的各个节点上，需要确保边界条件的正确性和合理性。
4.选择求解器类型：ANSYS提供了多种求解器类型，可以根据实际需求选择合适的求解器。
在动力学模态分析中，通常使用的是频域求解器或模型超级定法(Modal Superposition Method)求解器。
5.网格划分：在进行动力学模态分析之前，需要对模型进行网格划分。
网格划分的目的是将连续的结构离散为有限的单元，从而对模型进行数值求解。
在网格划分时，需要根据模型的复杂程度和准确性要求进行适当的划分。
6.设置求解参数：在进行动力学模态分析之前，需要设置一些求解参数。
这包括求解器的收敛准则、求解的频率范围和预期的模态数量等。
这些参数的设置可以影响到求解结果的准确性和计算效率。
7.进行模态分析：设置好求解参数后，可以进行动力学模态分析。
在分析过程中，ANSYS会通过计算结构的固有频率和振型来评估结构的动态响应。
如果需要获取更多的信息，可以通过后处理功能查看模态质量、模态阻尼和模态形状等结果。
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在 实际运用上结构构成 、 结构节点连接 、 防火优 势等方面 的技术经验 ， 出了在结构设 计 、 提 抗震要 求与整体 稳定分 析方 面 的建 议 ， 为今后的设计积累必要 的技 术资料及 提供 参考。 关键词 ： 高层住 宅 ， 钢框架一钢筋 混凝土结构 ， 双重体 系
中图分类号 ：Ｕ ７ ． Ｔ ９３３ 文献标 识码 ： Ａ ２ 外墙体材 料。 ） ａ Ｇ Ｃ夹心复合板 ； ． ．Ｒ ｂ 轻质加 气混 凝土 板材 ； ． 丝 网水 泥 ｅ钢 夹心板 ， 等等 。
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｎ ｅｌ ｅ ｔｇ ｅ ｎ ｂ ｉ ｉ ｇ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｒ ｅ ｕ ｌ ｎ ｉ ｄ
Ｊ Ａ ｎ －ｈ Ｉ Ｎｉ ｇｓ ａ
（ ｕｑａ ｎｖｒｔ， ｉ ｅ ６ ０ ０ Ｃ ｉ ） Ｈ ａ ｉ Ｕ ｉ ｓｙ Ｘａ ｎ３ １０ ， ｈｎ ｏ ｅｉ ｍ ａ
革新 ， 用新 型材料 和技术 的同时 ， 多依赖 于建 筑智 能化 系统 的智能化技术 ， 采 更 对于 改善人 居环 境 ， 促进 社会 资源 可持 续发 展 具
来实 现。
有重要意义 。
参考文献 ：
计 划 出版社 ，０９ ２０ ．
４ 结语
的同时 ， 满足建筑功 能需 求 ， 而最 大 限度 的节约 能源 。尽管 我 国
通常用住 宅外墙的问距来确定外 部支柱 ， 外围柱子应尽可能地 ａ 圆钢管混凝土 ；． ． ｂ 方钢管混凝土 ；． ｅＨ型钢 ；． ｄ 钢骨混凝土 。 定 ，
山东樱花 园小 区（ ２层／ １ ７度 ） 天 津丽苑 小 区（ ２层／ 、 １ ７度 ） 上海 、 ａ压型钢板混凝 土组 合 楼板 ； ． 制混 凝土 叠合 板 ；． 浇 ． ｂ预 Ｃ现 中福城 （７层／ １ ７度 ） 马鞍 山光 明新 村 （７层／ 、 １ ６度 ） 浙 江泰 和花 钢筋混凝土楼板 。 、 ４ 钢梁通常采用 Ｈ形截 面或箱形截 面。 ） 园 （７层／ １ ６度 ） 济南百花小 区（６层／ 、 ２ ６度） 以及杭州市 金都城市 ２ 双 重体 系结构 设计 芯宇 （９层／ ２ ６度 ） 。推广钢结 构住 宅体系已迫在眉睫 。 等
收稿 日期 ：０ ２ ０ —９ － 黑龙江省普通高等学校青年学术 骨干项 目（ 目编号 ：２ ２ ０ ３ 及黑龙江科技 学院青年 才俊项 目资助 ２ １ — ４１ ｋ： 项 １５ Ｇ ５ ）
作 者 简 介 ： 宝 良 （９ ４ ， ， 士 ， 教 授 刘 １７ 一） 男 博 副
．
３ ・ ４
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ａ ｅ ｒ ｆ ｎ ｌｚ ｓｃ ｎ ｏ ａｉｎ ａ ｄ ｆａｕ ｅ ｆｉ ｔｌ ｇ ｎ ｕ ｌ ｉ ｇ ｉｃ ｓ ｅ ｅｉ ｔｒ ｃｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ｒ ｅ ｕ ｌ ｉ ｇ ａ ｄ ｉ ｔｌ — ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｂ ｉｌ ａ ａｙ ｅ ｏ ｎ ｔ ｔ ｎ ｔ ｒ ｓｏ ｅｌ ｅ ｔ ｉ ｎ ，ｄ ｓ ｕ ｓ ｓｔ ｎｅ ａ ｔ ｅｗｅ ｎ ｇ ｅ ｎ ｂ ｉ ｎ ｎ ｎｅ ｌ ｅｙ ｏ ｅ ｎ ｉ ｂ ｄ ｈ ｏ ｄ ｉ ｇ ｎ ｕ ｌ ｉ ｇ ｘ ｌ ｒ ｈ ｎ ｅ ｒｔ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｆｉ ｔｌ ｇ ｎ ｕ ｌ ｉ ｇ ａ ｄ ｇ ｅ ｎ ｂ ｉ ｉ ｇ ｎ ｉ ａ ｌ ｏｎ ｓｏ ｔａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆｉ ｔｌ ｇ ｎ ｒ ｅ ｅ ｔｂ ｉ ｎ ，ｅ ｐ ｏ ｅｔ ｅ ｉｔ ｇｉ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｅｌ ｅ ｔｂ ｉ ｎ ｎ ｒ ｅ ｕ ｌ ｎ ，ａ ｄ ｆ ｌ ｐ ｉｔ ｕ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｏ ｎｅ ｌ ｅ ｔｇ ｅ ｎ ｄ ｙ ｏ ｎ ｉ ｄ ｄ ｎ ｙ ｉ ｂ ｉｄｎ ，ｓ ｃ ｓ ｉ ｒ ｖｎ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｎ ｒ ｍｏｉ ｇ ｓ ｓ ｉａ ｌ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｓ ｃａ ｅ ｏ ｒｅ ． ｕ ｌ ｉ ｇ ｕ ｈ ａ ｍｐ ｏ ｉｇ ｒ ｓｄ ｎ ｉ ｖ ｒ ｎ ｎ ，ａ ｄ ｐ ｏ ｔ ｕ ｔ ｎ ｂ ｅ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ｏ ｉ ｌ ｓ ｕ ｃ ｓ ａｅ ｎ ａ ｒ Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｅ ｕｌ ｉ ｇ，ｉ ｔｌ ｇ ｎ ｅ ｎｅ ｌ ｅ ｔ ｕ ｌ ｉｇ，ｓ ｓ ｉ ａ ｌ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ：ｇ ｅ ｎ ｂ ｉ ｎ ｄ ｎｅ ｌ ｅ ｃ ，ｉ ｔｌ ｇ ｎ ｉ ｎ ｉ ｉ ｂ ｄ ｕ ｔ ｎ ｂ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ａ
宜轴线错开较多 、 形心和质心距离较大 的建筑平 面。 ２ 结构布置 和结 构 选 型 ， ） 重点 要 考虑 抗侧 力 结构 的 合 理设
置 ， 常把楼 梯 间 、 通 电梯 间墙 体设 计 为钢 筋 混凝 土 抗侧 力 结 构 。
柱 网平 面分割 ， 结合梁 的位置 、 截面高度 、 钢横 梁隐藏 的方 式来决
如下 ：
使 用量 ， 加快 工程进度 ， 同时还具有较强 的抗震性 能 ， 从而可 以提
高房屋 的整体抗震性 能。通 过对 门式 刚架轻钢结 构 的模 态分 析 ， 可 以得 到振动 的固有频 率 、 尼 比和模态 振型 等主要 参数 ， 阻 结构 的模 态分析可 以为其他 动力 学分析打 下一个好 的基础 ， 主要 可 以 用于计算模型 的固有 频率 和模 态振 型两个 基本 参数 。此 研 究对 工程 中实 际应用提供理 论指导。 ｝ 为位移 向量。
［ ］ ｝＋［ ｛ ｝ ０ ｛ ］ ＝｛ ｝
（） １
其 中， ］ ［ 为质 量矩 阵 ； 为刚度矩 阵 ； Ｘ｝ ［ ］ ｛ 为加速度 向量 ；
｛ ＝一ｃ ｛ ｓ （ｏ ｘ｝ ￡ 咖｝ｉ ｔ ） ’ ｎ ｔ
代入运动方程 ， 可得结构振动 的特征方程 ：
ｌ Ｋ一∞ Ｍ Ｉ ：０
第３ ８卷 第 ２ １期 ２０ １２ 年 ７ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮ ＡＲＣＨＩ ＥＣ ＵＲＥ ＸＩ Ｔ Ｔ
Ｖｏ ． ． １３８ Ｎｏ ２ｌ
Ｊ １ ２ １ ｕ． ｏ２
文章编号 ：０ ９ ６ ２ ２ １ ２ —０ ４ ０ １０ — ８５【０ ２） １０ ３ — ２
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钢 结 构 高 层 住 宅 双 重 体 系 设 计 运 用 探 讨
周 益 众
（ 温州市城市规划设计研究院 ， 浙江 温州 ３ ５０ ） ２ ００
摘
要： 为推 广钢框 架一钢 筋混凝土结构住宅 的应 用 ， 对国 内近年来 的工程案例 进行初步 分析 与研 究 ， 针 总结 和 归类 出双重 体 系
０ 引言
钢结构住宅作为 一种绿 色环 保建 筑 ， 以其 抗震 性 能优越 、 强
度高 、 重轻 、 自 施工速 度快 以及 工业化 程度 高等 特点符 合住 宅 产 内墙体材料 ：． ａ 加气混凝土砌块 ；． ｂ 纤维 石膏板 ；． 面稻 草 ｅ纸 业化发展战略 的要求 。随着 国家政策要求加 快住 宅产业 化进程 ， 等等 。 近十年来 ， 全国各地 新建 了一批 钢结 构住 宅示 范工程 ， 中以钢 板 ， 其 ３ 楼板 体系。 ） 框架一钢筋混凝 土结构住 宅居多 ， 如北京 金宸公寓 （ ３层／ １ ８度 ） 、
（） ２
（） ３
１ 理 论模 型
结构 的模态分 析在工程 中应用广 泛 ， 直以来是 工程技 术人 一 员青睐 的工程技术 分析方法 ， 模态分析可以确定结构 的振动参数 ，
ｏ ｔ 称为特征方程的特征值 。
ｏ ｔ ｉ （） ４
念， 应用 先进 可靠 的智能 化技 术 ， 效地 采用 智能 化节 能控 制绿 短 ， 有 着 巨 大 发 展 潜 力 和 发 展 空 间 ， 未 来 ， 加 有 效 地 把 绿 色 有 但 在 更 色建筑 ， 绿色建筑是 依靠 新兴 技术对 传统 经济 、 能源消 耗方 式 的 建筑技术 、 节能技术 和智能 化技 术有 机结 合起 来 ， 推广 绿色 建 筑
智能建筑发展 起 步较 晚， 能 化 系统 的技 术 和设 备 更新 周 期较 智
１ 绿 教材 编写组． 绿 色建筑》 材 ［ ． 京 ： 国 《 教 Ｍ］ 北 中 智能化建筑 的 目标 是为使用者创 造舒适环境 ， 提供优质 服务 ［ ］ 《 色建筑》
［］ 龙 ２ 江． 浅析绿 色建 筑［ ］ 山西建筑 ，０ １ ３ （ ） １２ Ｊ． ２ １ ，７ ７ ：—．
基 于 Ａ Ｓ Ｓ的 门 式 刚 架 轻 钢 结 构 模 态 分 析 ★ ＮＹ
刘宝 良 王建 国 张步爱
（ 黑龙 江科技学 院理学 院， 黑龙江 哈尔滨 １０ ２ ５ ０ ７）
摘
要 ： 对门式刚架轻钢结 构 ， 针 基于有 限元理论 ， 用大型 有限元分析程序对 门式 刚架轻钢结构进行 三维实体建 模和模 态分析 ， 利
得到 了此结构 的模 态分析结果 ， 结果表明 当频率较小 时 ， 在 方 向会产 生较 大结 构破 坏位 移 ， 而随着外 部激振频率的增加 ， 结构 破
坏位移主要 产生在 Ｙ方向。
关键词 ： 门式刚架 ， Ｎ Ｙ ， Ａ Ｓ Ｓ 模态分析
中 图分类号 ：Ｕ ９ Ｔ ３３ 文献标识码 ： Ａ 分析是 为 了确定 结 构 的振动 特性 ， 在模 态分 析基 础理 论 的基 础 上， 通过 Ａ Ｓ Ｓ建模 、 算 ， ＮＹ 计 可用 于确 定结构 的频率 和模 态 （ 即结
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３ ・ ２
第３ ８卷 第 ２ ｌ期 ２０ １２ 年 ７ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ ＲＥ ＨＩ ＥＣ Ｕ ｒ
Ｖｏ． ８ Ｎｏ ２１ １３ ．
Ｊ１ ２ １ ｕ． ０２
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结 构
・抗 震
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文章编号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ２ ２ —０ ２ ０ １０ — ８ ５ ２ １ ） １０ ３ — ３
０ 引言
轻钢结构 门式刚架采用轻 型材料 ， 自重轻 ， 础造价低 ， 基 钢材 耗量 小 ， 主要钢结 构件 工厂 化 ， 施工 速度 快 ， 环 境污 染少 ， 于 对 对 大跨 度结构 ， 以上优点 尤其 突 出。因而轻 钢结 构 在工业 厂 房 、 大 型仓 库 、 型集 贸市 场 、 育 馆 等大 空 间 建筑 中得 到 了广 泛 应 大 体 用¨ 引。门式刚架轻钢结构一般具 有跨度 大 、 变形 大 的特 点 ， 因此