桥梁结构电算复习思考题
1、
有限元法的单元类型一般有哪些？一般分别用于哪些场合
单元类型有：桁架单元、梁单元、平面单元、板壳单元、实体单元
桁架单元、只受拉单元以及只受压单元一般用于空间网架、索结构、支撑等只承受轴向力的构件和对接触面的模拟上。
一般梁/变截面梁单元一般用于杆系构件或变截面(如楔形变截面)构件上，也可以作为连接自由度不同的两种单元的连接构件。
平面应力单元可以使用于受拉或受压的膜单元或只能受平面方向荷载的结构上。 平面应变单元一般使用于像大坝、隧道那样维持一定的截面而长度很长的结构模型中。平面应变单元不能和其它类型的单元混合使用。
轴对称单元一般使用于形状、材料、荷载等沿一定的轴对称的结构中，如管道、压力容器、水箱、料仓等。轴对称单元不能和其它类型的单元混合使用。
板单元可以使用于面内受拉压及面外受弯的压力容器、护壁、桥梁板等模型中。 实体单元一般用于实体结构中，实体单元的形状有楔形、三角棱柱体和六面体。
2、 有限元模型中，杆系模型、板壳模型和实体模型分别有何特点？
杆系模型：一个节点6个自由度，需输入截面特性，可给出内力、应力、位移，建模方便快捷，可进行动态规划加载。
板壳模型：1个节点6个自由度，需输入单元厚度，可给出单位长度内力、应力、位移，建模耗时，只有“城-A”可进行动态规划加载。
实体模型：1个节点3个自由度，只能给出应力、位移，建模耗时，无法进行动态规划加载。
3、 有限元法的解题步骤主要有哪些？
结构离散（利用单元和节点） 建立单元刚度矩阵 单元组集形成平衡方程 引入等效节点力和位移边界条件 求解节点位移 由位移求应变 由应变求应力
4、 在对结构进行离散时，一般哪些地方要设置结点？
结点的设置位置：
a) 各关键控制截面处;构件交接点、转折点;截面突变处; b) 不同材料结合处；所有支承点；施工缝处；
c) 等直截面直杆：自然交结点处；中间结点根据验算截面的要求以及求影响线时
单位力作用点的要求确定；
d) 变截面杆：尽量细分，使折线形模型接近实际结构的受力状态。
5、 在建立有限元模型时，什么情况下单元间会用到铰连接或刚性连接或弹性连接？
铰连接：铰缝、牛腿处，墩梁连接处
1
刚性连接：强迫两节点位移一致 弹性连接：两节点间有相对位移
6、 在桥梁使用计算机进行计算分析时如何模拟二期恒载的作用？
对于二期恒载，在进行静力分析时，一般是按照荷载的形式施加，在进行动力分析时，二期恒载部分的质量定义需要在“模型—质量—将荷载转化成质量”中来完成。
7、 如何对组合截面的特性进行等效计算?
等效换算有效剪切面积：ASequ = ASstl + A Scon Ec/Es 等效换算抗弯惯性矩：Ieq=Istl + IconEc/Es
等效换算面积 ：Areaequ = Astl + Acon Ec/Es
8、 正常使用长期效应组合和短期效应组合有何不同？
作用短期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应组合 组合表达式Ssdmn??SGik???1jSQjki?1j?1
第一项：作用短期效应组合设计值 第二项：永久作用标准值（不乘系数）
第三项：可变作用效应的频遇值的组合,第j个可变作用效应的频遇值系数 作用长期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应组合 组合表达式：Sld??SGik???2jSQjki?1j?1mn
第一项：作用长期效应组合设计值 第二项：永久作用标准值（不乘系数）
第三项：可变作用效应的准永久值的组合-第j个可变作用效应的准永久值系数
9、 在桥梁计算分析时如何考虑支座的削峰作用？
10、 在桥梁计算分析时如何考虑土对桩基础的影响？
桩土相互作用：1固定约束，所有自由度均被约束；2施加弹簧单元，弹簧刚度取mabz
11、 在Midas/Civil中活载内力计算设置时，要设置的主要步骤有哪
些？
2
选择规范
定义车道或车道面 定义车辆(输入车辆荷载)
定义移动荷载工况（不同车辆对应不同车道）
12、 在Midas/Civil中如何施加公路II级荷载？
公路-Ⅱ级荷载：车道荷载:公路-Ⅰ级车道荷载的0.75 倍
车辆荷载:与公路-Ⅰ级相同
13、 在Midas/Civil中活载内力计算，车道荷载和车辆荷载有何不同？
车道荷载来算整体的（纵向的），例如（纵向）跨中弯矩和剪力及（纵向）支座
剪力，此时的力包括恒载还有活载。
车辆荷载主要算桥梁的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等（横向的），例如横向分布系数，
车道荷载不考虑车的尺寸及车的排列方式，将车辆荷载等效为均布荷载和一个可以作用
在任何位置的集中荷载形式，桥梁结构的整体计算采用车道荷载；
车辆荷载考虑车的尺寸及车的排列方式，以集中荷载的形式作用于车轴位置，局部加载、涵洞、桥台和挡土墙压力等的计算采用车辆荷载。
14、 Midas/Civil截面定义的方法有哪几种?
1、调用数据库中截面（标准型钢），2、用户定义，3、采用直接输入截面特性值的数值形式，4、导入其他模型中已有的截面
15、 Midas/Civil建立单元的方法有哪几种?
模型/单元/建立，次成分工具条/单元/建立单元，
连接已有节点建立单元、对已有节点进行分割建立新的单元、扩展已有节点或单元生成更高维数的单元、导入AUTOCAD的DXF的文件来生成单元
16、 Midas/Civil建立节点的方法有哪几种?
模型/节点/建立（次成分工具条/节点/建立节点）输入坐标 ，复制已有节点、分割已有节点等方法
17、 连续梁桥和连续刚构桥建模方法有何不同？
18、 你所知道的桥梁计算用的通用软件和专业软件有哪些，各自有何特
点?
Midas/Civil、SAP2000、桥梁博士有限元软件，专业性强，对于杆系模型的计算分析有较强优势，适合宏观计算把握
ANSYS、NASTRAN、IDEAS有限元软件，综合性强，对于板壳和实体模型的计算分析有较强优势，适合结构的精细计算分析。
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