荷载加载

软件中荷载类型可以是集中荷载、一般分布荷载、均布荷载、线荷载以及线形温度变化等荷载类型。

集中荷载

创建集中荷载

集中荷载创建软件提供了两种方法:直接绘制和强制转化。

  • 直接绘制

    • 没有选中任何对象的情况下,点击软件的“结构计算”页面中“荷载”面板上的“集中荷载”按钮

      集中荷载1

    • 在图形页面上点击两个点构成荷载作用线,软件会自动捕捉第二点附近的有限元节点,并创建集中荷载

      集中荷载2

      提示

      1. 荷载默认大小为 100kN,后续可以进行激活修改,其方向为荷载作用线的方向
      2. 其显示长度与荷载大小没有直接关系
  • 强制转化法

    • 绘制集中荷载的几何线段

      集中荷载3

    • 选择绘制的几何线段,可以同时选择多个,然后点击软件的“结构计算”页面中“荷载”面板上的“集中荷载”按钮,完成转化操作

      集中荷载4

      提示

      1. 荷载默认大小为 100kN,后续可以进行激活修改,其方向为绘制线段的方向
      2. 其显示长度与荷载大小没有直接关系

当前荷载修改

  • 修改数值或方向角

    • 双击“集中荷载”对象,在弹出的对话框上,输入需要修改的荷载数值或方向角

      集中荷载5

    • 点击“当前荷载修改”按钮,完成操作

      集中荷载6

  • 荷载反向

    双击“集中荷载”对象,在弹出的对话框上,点击“当前荷载转向”按钮,完成操作

    集中荷载7集中荷载8

框选荷载按比例修改

  • 绘制一个矩形对象,框住需要修改的集中荷载

    集中荷载9

  • 双击其中的一个集中荷载对象,在弹出的对话框上,输入激活的集中荷载需要修改成的数值

    集中荷载10

  • 点击“修改”按钮,完成操作

    集中荷载11 其他荷载按当前荷载的比例进行修改 集中荷载12

框选荷载长度修改

  • 绘制一个矩形对象,框住需要修改的集中荷载

    集中荷载13

  • 双击其中一个“集中荷载”对象,在弹出的对话框上,输入显示长度

    集中荷载14

  • 点击“修改”按钮,完成操作

    集中荷载15

框选荷载反向

  • 绘制一个矩形对象,框住需要修改的集中荷载

    集中荷载16

  • 双击其中一个“集中荷载”对象,在弹出的对话框上,点击“框选荷载反向”按钮,完成操作

    集中荷载17集中荷载18

框选集中荷载作用到单元上

由于杆件有限元进行计算时,要求集中荷载必须作用在节点位置上,而有时荷载并没有在节点位置,对每个荷载位置进行单元分割操作,过程很繁琐,因此软件提供了“框选集中荷载作用到单元上”功能,该功能可以自动将荷载垂直移动至有限元上,并进行单元分割,使荷载作用位置产生新的节点。

  • 绘制一个矩形对象,框住需要集中荷载和杆件有限元对象

    集中荷载19

  • 双击其中一个“集中荷载”对象,在弹出的对话框上,点击“框选集中荷载作用到单元上”按钮,完成操作

    集中荷载20集中荷载21

集中力矩

软件中集中力矩采用圆弧来描述,圆弧的方向用于表达力矩的顺时针与逆时针方向。

创建集中力矩

集中力矩创建软件提供了两种方法:直接绘制和强制转化。

  • 直接绘制

    • 没有选中任何对象的情况下,点击软件的“结构计算”页面中“荷载”面板上的“集中力矩”按钮

      集中力矩1

    • 在图形页面上根据提示点击三个点构成力矩的作用线,并创建集中力矩

      集中力矩2

  • 强制转化

    • 绘制描述集中力矩的圆弧

    力矩1

    • 选择绘制的圆弧,可以同时选择多个,然后点击软件的“结构计算”页面中“荷载”面板上的“集中力矩”按钮,完成转化操作

    力矩2

提示

  1. 节点力矩的默认大小为 100kN·m,后续可以进行激活修改,其方向为绘制圆弧的方向,转化后为带有箭头的方向
  2. 其显示长度与力矩大小没有直接关系

修改节点力矩

修改节点力矩的操作与修改集中荷载的操作基本一致

  • 修改数值

    • 双击创建的“力矩”对象,在弹出的对话框上,输入需要修改的力矩数值

      力矩3

    • 点击“当前荷载修改”按钮,完成操作

      力矩4

  • 力矩反向

    双击创建的“力矩”对象,在弹出的对话框上,点击“当前荷载转向”按钮,完成操作

    力矩5力矩6

均布荷载

均布荷载要求荷载的两段必须位于同一个单元的两个节点上,即要求均布荷载必须作用在同一个单元上。

均布荷载创建

  • 使用单元选择器选择需要加载的单元

    均布荷载1

  • 激活“单元选择器”对象,在弹出的对话框上的“荷载布置、单元编辑、数据查询”页面上的“均布荷载布置”组合框上录入相关参数

    均布荷载2

  • 点击“均布荷载”按钮,完成均布荷载加载操作

    均布荷载3均布荷载4

提示

如果单元选择器选中了多个单元,软件将自动创建多个均布荷载对象

均布荷载修改

激活“均布荷载”对象,可以在弹出的对话框中修改均布荷载的属性,点击“确定”按钮完成修改。同时也可以对框选的均布荷载进行批量等比例修改。

均布荷载5

提示

如果需要修改多个均布荷载,操作较为繁琐,可以考虑删除均布荷载对象,然后重新加载。

分布荷载

分布荷载创建

  • 使用单元选择器选择需要加载的单元

    分布荷载1

  • 激活“单元选择器”对象,在弹出的对话框上的“荷载布置、单元编辑、数据查询”页面上的“分布荷载布置”组合框上录入相关参数

    分布荷载2

  • 点击“分布荷载”按钮,完成分布荷载加载操作

    分布荷载3分布荷载4

分布荷载修改

激活“分布荷载”对象,可以在弹出的对话框中修改分布荷载的属性,点击“确定”按钮完成修改。

分布荷载5

线荷载

线荷载是指单位长度上的分布荷载。在临时结构计算中经常使用,如梁段自重对下部支架结构产生的横向分布荷载即为线荷载,软件中称其为截面线横向荷载。

软件中线荷载通常有三种来源,分别为由功能截面对象创建的截面横向线荷载,由主梁纵断面对象创建的主梁纵向线荷载,以及由多个集中荷载强制转化而来的一般线荷载。

截面横向线荷载

首先绘制截面的几何形状,并将其转化为功能截面对象。

线荷载1

选择“功能截面”对象,点击软件的“结构计算”页面中“荷载”面板上的“截面线荷载”按钮,在弹出的对话框中,录入荷载计算相关参数

线荷载3线荷载4

点击“确定”按钮,然后在图形页面上选择放置位置,完成操作

线荷载5

提示

双击创建的“截面线荷载计算”对象,可以再次激活对话框进行属性修改。

在弹出的对话框中,点击“输出线荷载计算书”按钮,软件将自动生成 Word 格式的计算书文件。

截面线荷载1

在弹出的对话框中,点击“创建线荷载”按钮,可以创建出线荷载对象,用于后续处理。

截面线荷载2

主梁纵向线荷载

主梁纵向线荷载创建时,软件提供了三种主梁模型可以使用,分别为:主梁纵断面模型主梁立面放样模型以及主梁节段线模型

选中三种主梁模型中的任意一种后,点击软件的“结构计算”页面中“荷载”面板上的“主梁线荷载”按钮。在弹出的对话框中录入荷载计算参数后,点击“确定”按钮,然后在图形页面上选择放置位置完成操作。

主梁线荷载1主梁线荷载2

提示

使用主梁节段线模型创建线荷载时,为保证线荷载精度,应尽可能细的分割节段。

一般线荷载

创建集中荷载用于描述线荷载的变化点

线荷载15

选中这些集中荷载,点击软件的“结构计算”页面中“荷载”面板上的“转为线荷载”按钮,完成转化操作

线荷载16线荷载17

线荷载应用

  • 线荷载按比例修改

    通过功能截面创建的截面横向线荷载,默认是按纵向长度 1m 进行计算的。在实际计算时可能需要其他纵向长度的线荷载,如 0.5m 等。这就需要使用线荷载比例修改功能对线荷载进行修改。

    双击创建的“线荷载”对象,在激活的对话框中录入需要调整的比例系数值,然后点击“线荷载按比例修改”按钮,完成操作。

    线荷载21

    提示

    通常在计算临时结构中的小横梁时使用,先计算出纵向长度为 1m 的截面横向线荷载,然后根据实际的小横梁间距进行比例修改。

  • 线荷载总荷载计算

    线荷载总荷载计算功能,用于计算线荷载的总荷载数值或两条竖直线之间的荷载数值,并创建集中荷载对象。

    如果需要计算总荷载,只需要激活线荷载对象,点击“总荷载计算”按钮即可。如果需要计算两条竖直线之间的荷载值,则需要使用矩形框将线荷载对象以及竖直线对象框住,再激活线荷载对象点击“总荷载计算”按钮。

    线荷载22

    提示

    该功能可以用于计算截面某一区域的荷载数值,相等于对截面进行区域分割,并计算每个区域的荷载。

  • 线荷载加载

    使用矩形框,框选线荷载对象和杆件有限元对象

    线荷载18

    双击“线荷载”对象,在弹出的对话框上点击“框选有限元加载”按钮,软件将按照杆件有限元上的单元分割情况,自动将线荷载等效为均布荷载加载到有限元单元上。

    线荷载19线荷载20

未知荷载

对于一组包含未知力的平面力系的静力平衡计算,可以计算出力系中的未知力。

未知力1

创建未知荷载

未知荷载的创建需要先创建集中荷载或集中力矩对象,然后再激活对象属性对话框将其转为未知荷载。

未知力3

未知力求解

  • 绘制包含未知力的平面力系

    未知力4

  • 选中这些对象,然后点击软件的“结构计算”页面中“计算查询”面板上的“荷载静力计算”按钮,完成求解操作

    未知力5未知力6

提示

荷载静力计算时要求平面力系必须满足静力平衡条件

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贡献者: CJH