四、超静定刚架的内力图与变形曲线 例【15-4】 试用SAP2000计算图15-37所示刚架。各杆EI=常数。 1kN/mBDE1mA1mC1m 图15-37 第一步,运行SAP2000,进行初始化设置 此步与第二节中步骤一样,在此不再赘述。 第二步,建立模型 可按一层两跨的二维框架建立模型。 选择二维框架模板,弹出二维框架对话框,填写楼层数1,楼层高度1,开间数2,开间1,截面属性默认即可,如图15-38所示。 图15-38
需要说明的是,在SAP2000中,如果分析中只考虑弯曲变形,需要通过将面积属性修正参数设为一个比较大的数如1000,并将剪切属性修正系数设置为0实现这一点。点击【定义】>【截面属性】>【框架截面】,弹出框架属性对话框如图15-39,因程序默认截面属性只有FSEC1,故直接点击修改/显示属性按钮,弹出I/Wide Flange Section对话框,如图15-40,点击截面属性按钮可以查看截面属性如图15-41;点击设置修正按钮,弹出框架属性/刚度修正对话框,设置修正如图15-42所示。
如不设置面积属性修正,计算分析时将同时考虑轴向变形、剪切变形、弯曲变形。二者所得结果有些许的差别,计算分析时可以作为对比。
图 15-39
图15-40
图15-41
图15-42 图15-43
设置显示节点编号和杆件编号,设置方法已在第二节中,在此不再赘述。点击杆件3,按Delete键删除。选择节点6,按照第一节中的方法设置节点6约束为固定端,如图15-43所示。按照第二节所述的方法设置2节点为铰接。
点击【定义】>【荷载模式】,弹出定义荷载模式对话框,设置DEAD自重乘数为0 ,如图15-44所示。
图15-44
施加杆件均布荷载,选择杆件4、5,点击【框架】>【框架荷载】>【分布】,弹出框架分布荷载对话框,如图15-45所示,施加均布荷载。
图15-45
第三步,运行分析
点击
按钮或【分析】>【运行分析】,弹出设置运行的荷载工况对话框,
因是结构力学求解问题,只需要运行DEAD工况即可,不需要运行MODAL模态分
析工况,如图15-46所示,点击现在运按钮即可进行计算分析,在计算分析之前需要保存模型文件。 第四步,结果查看
点击
按钮或【显示】>【显示力/应力】>【框架/索/钢束】,弹出框架
的构件受力图对话框, 如图15-47所示。勾选弯矩3-3,点击确定显示刚架的弯矩图。发现刚架的弯矩图为折线而非抛物线,这是因为SAP2000是有限元分析,
需要对框架单元进行剖分,选择全部杆件,点击【框架】【框架自动剖分】,弹出指定自动框架剖分对话框如图15-48,设置最大段长度为0.1,重新运行分析查看结果即可。弯矩图如图15-49,勾选剪力2-2,点击【确定】显示该连续梁的剪力如图15-50所示。
图15-46
图15-48
图15-47