第一章结构动力学
- 格式:ppt
- 大小:497.50 KB
- 文档页数:29


第一章绪论本章复习内容:结构、结构计算简图、铰结点、刚结点、滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座等基本概念。
1、首先必须深刻理解结构、结构计算简图的概念。
结构力学中的概念,都可在理解的基础上用自己的语言表达,不必死记教材上的原话,所谓理解概念,就是弄清其目的、条件、实现目的的手段、适用场合等。
结构是建筑物中承载的骨架部分,本课程研究的是狭义的结构,即杆件结构。
实际的结构是很复杂的,完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的(可以断言,即使许多年后科学更发达,100%按照结构的实际情况进行力学分析仍然是不可能的!因为结构的复杂性是无穷尽的,科学的发展是无止境的),也是不必要的(次要因素的影响较小,抓住主要因素即可满足工程误差要求)。
因此,对实际结构去掉不重要的细节,抓住其本质的特点,得到一个理想化的力学模型,用一个简化的图形来代替实际结构,就是结构计算简图。
获得结构计算简图没有现成的公式可以套用,必须发挥研究者和工程师的智慧(正是在这点上体现他们水平的高低),经过长期研究和实践,他们总结出以下6方面的简化要点:结构体系的简化(由空间到平面);杆件的简化(用轴线代替杆);杆件间连接的简化(结构内部结点的简化);结构及基础间连接的简化(结构外部支座的简化);材料性质的简化(杆件材料物理力学特性的简化);荷载的简化(结构受外部作用的简化)2、对支座的位移限制、约束反力的认识非常重要,因为土木工程结构都是非自由体,不可避免要处理各种支座。
特将本课程中常见的4种支座归纳如下:去掉对某方向平动的限制去掉对转动的限制第二章平面杆件体系的几何构成分析在绪论之后,第二章并没有一头扎进去计算各种结构,因为结构是多个杆件组成的系统,必须对此杆件系统进行几何构成分析,是否能作为结构承载,若是结构,它是怎样“搭”成的,为正确、简便地“拆”结构进行分析打下基础。
正如前面所述,本章非常重要,是结构力学分析的重要基础。
本章复习内容:深刻理解几何不变体系、刚片、自由度、约束、瞬铰、多余约束、二元体、瞬变体系等基本概念,深刻理解几何不变体系的组成规律;熟练掌握用几何不变体系的组成规律对平面杆件体系作几何构成分析。
第一章风、风速、风压和风荷载第一节风的基本概念风是空气从气压大的地方向气压小的地方流动而形成的。
气流一遇到结构的阻塞,就形成高压气幕。
风速愈大,对结构产生的压力也愈大,从而使结构产生大的变形和振动。
结构物如果抗风设计不当,或者产生过大的变形会使结构不能正常地工作,或者使结构产生局部破坏,甚至整体破坏。
风引起对结构作用的风荷载,是各种工程结构的重要设计荷载。
风荷载对于高耸结构(如塔、烟囱、桅杆等)、高层房屋、桥梁、起重机、冷却塔、输电线塔、屋盖等高、细、长、大结构,常常起着主要的作用。
因而,风力的研究,对工程结构,特别对上述工程结构,是设计计算中必不可少的一部分。
对结构安全产生影响的是强风,可分为热带低压、热带风暴、台风或飓风、寒潮风暴、飑风、龙卷风等。
不同的季节和时日,町以有不同的风向,给结构带来不同的影响。
每年强度最大的风对结构影响最大,此时的风向常称为主导风向,可从该城市(地区)的风玫瑰图得出。
由于风玫瑰图是由气象台得出的,建筑所在地的实际风向可能与此不同,因而在结构风丁程上,除了某些参数需考虑风向外,一般都可假定最大风速出现在各个方向上的概率相同,以较偏于安全地进行结构设计。
关于需考虑风向的参数将在下面有关章节中加以说明。
风可以有一定的倾角,相对于水平一般最大可在±10°到—10°内变化。
这样,结构上除水平分风力外,还存在上下作用的竖向分风力。
竖向分风力对细长的竖向结构,例如烟囱等,一般只引起竖向轴力的变化,对这类工程来讲并不重要,因而只有像大跨度屋盖和桥梁结构,竖向分风力才应该引起我们的注意。
但其值也较水平风力为小,但属于同一数量级。
根据大量风的实测资料可以看出,在风的时程曲线中,瞬时风速。
包含两种成分:一种是长周期部分,其值常在10min以上;另一种是短周期部分,常只有几秒左右。
图1—1是风从开始缓慢上升至稳定值后的一个时程曲线示意图。
根据上述两种成分,实用上常把风分为平均风(即稳定风)和脉动风(即阵风脉动)来加以分析。
ANSYS结构静力学与动力学分析教程第一章:ANSYS结构静力学分析基础ANSYS是一种常用的工程仿真软件,可以进行结构静力学分析,帮助工程师分析和优化设计。
本章将介绍ANSYS的基本概念、步骤和常用命令。
1.1 ANSYS的基本概念ANSYS是一款基于有限元方法的仿真软件,可以用于解决各种工程问题。
其核心思想是将结构分割成有限数量的离散单元,并通过求解线性或非线性方程组来评估结构的行为。
1.2 结构静力学分析的步骤进行结构静力学分析一般包括以下步骤:1)几何建模:创建结构的几何模型,包括构件的位置、大小和形状等信息。
2)网格划分:将结构离散为有限元网格,常见的有线性和非线性单元。
3)边界条件:定义结构的边界条件,如固定支座、力、力矩等。
4)材料属性:定义结构的材料属性,如弹性模量、泊松比等。
5)加载条件:施加外部加载条件,如力、压力、温度等。
6)求解方程:根据模型的边界条件和加载条件,通过求解线性或非线性方程组得到结构的响应。
7)结果分析:分析模拟结果,如应力、应变、变形等。
1.3 ANSYS常用命令ANSYS提供了丰富的命令,用于设置分析模型和求解方程。
以下是一些常用命令的示例:1)/PREP7:进入前处理模块,用于设置模型的几何、边界条件和材料属性等。
2)/SOLU:进入求解模块,用于设置加载条件和求解方程组。
3)/POST1:进入后处理模块,用于分析和可视化模拟结果。
4)ET:定义单元类型,如BEAM、SOLID等。
5)REAL:定义单元材料属性,如弹性模量、泊松比等。
6)D命令:定义位移边界条件。
7)F命令:定义力或压力加载条件。
第二章:ANSYS结构动力学分析基础ANSYS还可以进行结构动力学分析,用于评估结构在动态载荷下的响应和振动特性。
本章将介绍ANSYS的动力学分析理论和实践应用。
2.1 结构动力学分析的理论基础结构动力学分析是研究结构在动态载荷下的响应和振动特性的学科。
它基于质量、刚度和阻尼三个基本量,通过求解动态方程来描述结构的振动行为。