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目录1、引言................................................................................................................................ - 2 -1.1、工程概况............................................................................................................. - 2 -1.2、分析方法及内容................................................................................................. - 2 -2、数值计算方法................................................................................................................ - 2 -2.1、空间杆系有限单元法......................................................................................... - 3 -2.1.1空间杆系有限单元法的基本原则............................................................. - 3 -2.1.2、空间杆系有限单元法的基本过程.......................................................... - 3 -2.2、平面问题有限单元法......................................................................................... - 3 -2.2.1、连续体的离散化...................................................................................... - 4 -2.2.2、单元分析.................................................................................................. - 4 -2.2.3、整体分析.................................................................................................. - 4 -2.3、计算程序简介..................................................................................................... - 5 -3、计算模型及计算参数.................................................................................................... - 5 -3.1、计算模型............................................................................................................. - 5 -3.2、计算单元的选取................................................................................................. - 7 -3.3、计算参数选取..................................................................................................... - 7 -3.3.1、杆件计算参数选取.................................................................................. - 7 -3.3.2、荷载参数的选取...................................................................................... - 7 -3.3.3、荷载组合效应........................................................................................ - 11 -4、大跨空间结构的校核.................................................................................................. - 13 -4.1、各种荷载作用下的效应................................................................................... - 13 -4.2、强度校核........................................................................................................... - 16 -4.３、变形校核......................................................................................................... - 17 -5、焊接空心球的受力分析.............................................................................................. - 17 -6、总结.............................................................................................................................. - 20 -1、引言大跨度结构近年来得到日益广泛的应用，被用作各种公共建筑的屋盖、雨棚等，其结构形式多为空间桁架杆件体系或空间梁系组成的网架或网壳，结构材料一般为钢材。
一、名词解释1.门式刚架的跨度：横向刚架柱轴线间的距离。
2.刚屋盖中的柔性系杆：只能承受拉力的系杆。
3.正放抽空四角锥网架：在正放四角锥网架的基础上，除周边网格不动外，抽掉一些四角锥单元中的腹杆和下弦杆，使下弦网格尺寸比上弦大一倍。
4.高层钢结构中的竖向中心支撑：当支撑斜杆的轴线通过框架梁玉柱中线的交点时为中心支撑。
5.刚性系杆：既能承受压力也能承受拉力的系杆。
6.两向正交斜放网架：两个方向竖向平面桁架垂直交叉，且与边界成45°夹角。
7.重型厂房结构中的无檩屋盖体系：将混凝土屋面板直接放在屋檩条连接的屋架或天窗架上所形成的屋盖体系。
8.压型钢板组合楼盖中的组合板：压型钢板上浇注混凝土形成的组合楼板。
9.门式刚架结构中的摇摆柱：两边铰接只承受竖向荷载的门式刚架的中柱。
10.蒙皮效应：建筑物表面的覆盖材料利用本身的刚度和强度，对建筑物整体刚度的加强作用。
11.四角锥网架：以四角锥作为其的组成单元。
网架的上、下弦平面均为正方形网格，上、下弦网格相互错开半格，使下弦平面正方形的四个顶点对应于上弦平面正方形的形心，并以腹杆连接上、下弦节点，于是就形成了若干个四角锥体。
若改变上、下弦错开的平行移动量或相对地旋转上、下弦（一般旋转45°）并适当地抽去一些弦杆和腹杆，即可获得各种形式的四角锥网架。
12.多、高层钢结构中的耗能梁段：竖向支撑的斜杆至少有一端未通过梁柱的节点，从而在梁端部或中部形成耗能梁段。
13.门式刚架斜杆的隅撑：在靠边墙角的部位，斜梁与柱之间的支撑杆。
14.厂房结构中的有檩屋盖：屋架之间有檩条连接，屋面材料一般为轻型材料。
15.两向正交正放网架：两个方向的竖向平面桁架垂直交叉，且分别与边界方向平行。
16.多、高层钢结构中的竖向支撑：沿建筑高度方向布置的垂直支撑。
二、选择题1.确定变截面门式刚架内力，应采用哪种分析方法？弹性分析方法。
2.当檩条跨度大于4米时，应在檩条什么位置设置拉条？4-6米时跨中至少设一道，6-9米时三分之一处设两道拉条。
桁架有限单元法及应用桁架有限单元法是一种基于有限元原理的结构分析方法，主要用于求解桁架结构在外载荷作用下的应力、变形和位移等问题。
桁架结构通常由杆件和节点组成，杆件之间通过节点连接，构成了一个稳定的刚性结构。
在工程实践中，桁架结构广泛应用于桥梁、塔架、天桥和支撑架等领域，因此对桁架结构进行有效的分析和设计显得尤为重要。
桁架有限单元法是应用有限元原理对桁架结构进行分析的一种数值计算方法。
有限元法将结构分割成有限数量的单元，然后利用数学方法对单元进行建模，最终得到整个结构的力学特性。
与传统的解析方法相比，有限元法能更真实地模拟结构在复杂荷载作用下的力学行为，因此得到了广泛的应用。
桁架有限单元法的基本原理是将桁架结构离散化为由节点和杆件组成的有限元模型，将每个节点的位移作为未知数进行建模，然后利用平衡方程和杆件的本构关系，求解结构的位移、变形和应力等力学性能。
在求解时，通常采用有限元计算软件，如ANSYS、ABAQUS等，将结构的刚度矩阵和载荷矩阵输入计算程序，通过数值方法求解出结构的响应。
桁架有限单元法的应用包括但不限于以下几个方面：1. 结构分析与设计：桁架有限单元法可用于对桁架结构进行受力分析和设计优化。
通过对结构的位移、应力和变形等力学特性进行分析，可以为工程师提供参考，帮助其进行结构设计和优化，提高结构的安全性和经济性。
2. 荷载分析：桁架有限单元法可用于对桁架结构在不同荷载工况下进行分析，包括静载、动载、温度荷载等。
在工程实践中，结构通常需要承受多种不同的荷载，在设计过程中需要对这些荷载进行合理的组合和分析，以确保结构在各种工况下都能满足强度和稳定性要求。
3. 结构优化：桁架有限单元法可用于对桁架结构进行形状优化和材料优化。
在工程实践中，通常需要在满足结构强度和刚度要求的前提下，尽量减少结构的材料消耗，或者通过形状优化实现结构的轻量化设计。
桁架有限单元法可以帮助工程师进行结构参数和材料的优化设计，提高结构的经济性和性能。
模拟题试卷一一、填空题（每空2分，共计20分）1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（1/20~1/8 ），在雨水较多的地区取其中的较大值。
2、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（屋盖横向支撑），以构成几何不变体系。
3、当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置（刚性）系杆。
4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（受压屈曲），并利用其（屈服后强度）强度进行设计。
5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（隅撑）6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（2 ）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（ 3 ）倍螺栓直径。
7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（双向受弯）构件设计计算。
8、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于（20mm ）。
二、选择题（每题2分，共计20分）1、梯形钢屋架受压杆件．其合理截面形式，应使所选截面尽量满足（A ）的要求。
(A) 等稳定(B) 等刚度(C) 等强度(D) 计算长度相等2、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（ A ）。
(A) 垫板数不宜少于两个(B) 垫板数不宜少于一个(C) 垫板数不宜多于两个(D) 可不设垫板3、梯形钢屋架节点板的厚度，是根据（D ）来选定的。
(A) 支座竖杆中的内力(B) 下弦杆中的最大内力(C) 上弦杆中的最大内力(D) 腹杆中的最大内力4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢（檩托）上（ B ）。
(A) 一个普通螺栓(B) 两个普通螺栓(C) 安装焊缝(D) 一个高强螺栓5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L，其平面外计算长度应取(D )。
(A) L (B) 0.8L (C) 0.9L (D) 侧向支撑点间距6、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的（ C ）。
(A) 端竖杆处(B) 下弦中间(C) 下弦端节间(D) 斜腹杆处7、屋盖中设置的刚性系杆（ A ）。
结构选型大作业————09城规一、砖混结构⑴工程名称：麻省理工学院学生宿舍贝克大楼⑵工程概况：所在地：美国波士顿设计师：阿尔瓦·阿尔托时间：1947～1948地点：麻省理工学院楼层高度：七层（1946年，阿尔托接受委托在临近查尔斯河繁华的海岸线的地方设计一栋学生宿舍楼。
他希望使宿舍尽可能多的房间面向太阳和河流，而不是面向聚集的车流，所以解决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿蜒曲折的形式，形成一种倾斜着流动的风景。
西面主要是一些次要的空间，例如公用房间、走廊以及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。
为了避免走廊的光线昏暗，他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。
宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖，而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。
西面是一个常青藤缠绕的藤架和一座大型露天花园。
这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼，跟其他建筑相比是那么与众不同，从而成为一座标志性建筑。
这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际先锋派大为震惊。
同时这种理性主义原则下的反理性形式，体现了阿尔托对现代主义独裁专断的否定。
希契柯克称它有“表现主义”倾向。
因当时建筑材料仍受管制，只好用砖砌承重墙，高七层，平面作弯来弯去的蛇形，这样就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景，同时，曲线布置也可以冲散一般宿舍特有的单调冷漠气氛。
）⑶结构形式分析①结构形式：砖砌承重墙②受力特点：砖墙既是承重结构，又是围护结构。
墙体、基础等竖向承重构件采用砖砌体结构，楼盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现浇钢筋混凝土结构⑷施工方案：（平面图）⑸建筑结构特点：建筑平面灵活，使用方便，结构构件巧妙转化为精致的装饰。
二、框架结构⑴工程名称：萨伏伊别墅(the Villa Savoye)⑵工程概况：萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一，位于巴黎近郊的普瓦西（Poissy），由现经典别墅设计案例代建筑大师勒柯布西耶于1928年设计，1930年建成，使用钢筋混凝土框架结构。
