變截面空心梁的有限元分析.pdf

1、變截面空心梁在滿足承載要求的前提下，不僅減輕了結(jié)構(gòu)自身的重量，優(yōu)化了自重的分布，而且對于結(jié)構(gòu)整體的抗震性能有了一定的提高，靈活的布置使得結(jié)構(gòu)外形變得更加的美觀，更重要的是能取得較好的經(jīng)濟效益，可以說有著廣闊的使用前景。
　　本論文借助SAP2000有限元分析軟件，對不同截面變化形式的梁單元模型對比了靜力分析與動力分析的結(jié)果，具體內(nèi)容有:
　　(1)靜力分析采用了六種模型進行對比，并依據(jù)規(guī)范加載了三種不同的荷載組合模式，得到了

2、不同模型間最大、最小的主應(yīng)力、最不利節(jié)點位移的變化情況，描述了它們的變化趨勢。又使用von Mises應(yīng)力屈服準(zhǔn)則來判別不同模型進入到塑性階段的危險點數(shù)值與位置的差異，對比分析了剖空幅度的大小對原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不同影響。
　　(2)將梁單元模型設(shè)計到一個單層框架當(dāng)中，對比兩種模型A、B的模態(tài)分析，包括各自15個數(shù)量振型的周期和質(zhì)量參與系數(shù)。詳細(xì)對比了兩種模型的前三階振型平動方向、扭轉(zhuǎn)情況和數(shù)值上的差別，粗略對比了高階振型情況，雖然有所

3、不同，但其對于結(jié)構(gòu)的求解影響不大。又考慮到兩種模型周期大小，發(fā)現(xiàn)模型B對框架結(jié)構(gòu)橫梁進行剖空后使得X向剛度減小，而Y向的剛度增大，在對其進行設(shè)計時應(yīng)該考慮加強結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度和抗扭轉(zhuǎn)剛度等問題。
　　(3)對模型A、B進行線性時程分析，依據(jù)規(guī)范選取了三種不同的地震波E(1) Centro波、蘭州波和人工合成波，分別進行了X、Y向地震波作用下的底部剪力的對比，指出模型間數(shù)值的差異。進一步研究了模型在不同地震波作用下頂部兩個節(jié)點平動的