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1、建筑框架,练习 4梁模型,4.梁模型建筑框架,确定建筑物框架由于重力和0.25 psi的“雪载荷”引起的变形和应力。假定:数据库文件含几何模型和已定义的材料特性。,4.梁模型建筑框架,1.按教师指定的工作目录，用“bldg”作为作业名，进入ANSYS。2.恢复“bldg-geom.db1”数据库文件,然后画线，观察完整几何模型。,4.梁模型建筑框架,3.定义三种工字型截面和一种箱型截面，然后存储数据库。Main Menu Preprocessor Sections-Beam-Common Sectns.ID=1,Name=column,Sub-Type=IW1=12,W2=12,W3=12.1
2、2,t1=0.605,t2=0.605,t3=0.39按ApplyID=2,Name=girder,Sub-Type=IW1=10.425,W2=10.425,W3=16.97,t1=0.985,t2=0.985,t3=0.585按ApplyID=3,Name=beam,Sub-Type=IW1=6.535,W2=6.535,W3=8.06,t1=0.465,t2=0.465,t3=0.285按ApplyID=4,Name=peak,Sub-Type=(hollow rectangle)W1=6,W2=6,t1=0.25,t2=0.25,t3=0.25,t4=0.25按OK在工具条上按 SAV
3、E_DB,4.梁模型建筑框架,3.(续)或使用命令:/PREP7SECTYPE,1,BEAM,I,COLUMNSECDATA,12,12,12.12,.605,.605,.39SECTYPE,2,BEAM,I,GIRDERSECDATA,10.425,10.425,16.97,.985,.985,.585SECTYPE,3,BEAM,I,BEAMSECDATA,6.535,6.535,8.06,.465,.465,.285SECTYPE,4,BEAM,HREC,PEAKSECDATA,6,6,.25,.25,.25,.25,0,0,0,0SAVE,4.梁模型建筑框架,4.指定“column”梁
4、截面，剖分垂直线网格。Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global CartesianUtility Menu Select Entities.按z坐标Min=0，Max=119，选择线。从全部中选择,按Apply,按 ReplotMain Menu Preprocessor MeshTool 单元特性:设置为 Lines，并按 Set。拾取Pick AllMAT=1,TYPE=1,SECT=1,Pick Orientation keypoints=Yes,按 OK键入定位关键点号102，按 Enter 键,然后按OK网格尺寸控制:Line
5、s，按 SetPick All在对话框中设定NDIV=4,然后按 OK剖分网格:设置为Lines，然后按MeshPick AllUtility Menu PlotCtrls Style Size and Shape./ESHAPE=ONOK,4.梁模型建筑框架,4.(续)或使用命令:CSYS,0LSEL,S,LOC,Z,0,119LATT,1,1,102,1 LESIZE,ALL,4 LMESH,ALL/ESHAPE,1EPLOT,4.梁模型建筑框架,5.指定“girder”梁截面，剖分水平线网格。选择实体:按Y坐标Min,Max=480，选择线从全部中选择,按Apply,按 Plot设定Mi
6、n,Max=240追加选择,按Apply,按ReplotMin,Max=0追加选择,按Apply,按Replot设置Z坐标;Min,Max=0,119反选择,按Apply,按Replot网格工具:单元特性:Lines:按 SetPick All设置MAT=1,TYPE=1,SECT=2,Pick Orientation keypoints=Yes,按OK键入定位关键点号101，按 Enter 键,然后按OK网格尺寸控制:Lines:按SetPick All在对话框中设定NDIV=6,然后按 OK按 MeshPick All,4.梁模型建筑框架,5.(续)或使用命令:LSEL,S,LOC,Y,4
7、80LSEL,A,LOC,Y,240LSEL,A,LOC,Y,0LSEL,U,LOC,Z,0,119LATT,1,1,101,2LESIZE,ALL,6LMESH,ALL,4.梁模型建筑框架,6.指定“”peak“”梁截面，剖分水平线网格。选择实体:按Z坐标Min,Max=121,165，选择线从全部中选择,按Apply,按Plot网格工具:单元特性:Lines：按 SetPick All设置MAT=1,TYPE=1,SECT=4,Pick Orientation keypoints=Yes,按OK键入定位关键点号103，按 Enter 键,然后按 OK网格尺寸控制:Lines:按 SetPi
8、ck All在对话框中设定NDIV=4,然后按 OK按 MeshPick All或使用命令:LSEL,S,LOC,Z,121,165LATT,1,1,103,4LESIZE,ALL,4LMESH,ALL,4.梁模型建筑框架,7.指定“beam”梁截面，剖分其余网格。选择实体:按截面 ID号，Min,Max=1,4选择线。从全部中选择,按 Apply,按 Invert,按 Plot网格工具:单元特性:Lines:按 SetPick All设置MAT=1,TYPE=1,SECT=3,Pick Orientation keypoints=Yes,按 OK键入定位关键点号103，按 Enter 键,然
9、后按 OK网格尺寸控制:Lines:按 SetPick All在对话框中设定NDIV=6,然后按 OK按 MeshPick All或使用命令:LSEL,S,SEC,1,4LSEL,INVELATT,1,1,101,3LESIZE,ALL,6LMESH,ALL,4.梁模型建筑框架,8.用壳单元剖分屋顶网格。网格工具:单元特性:为 Global:按 SetTYPE=2,MAT=1,ESYS=0,SECNUM=No Section按 OK网格:设置为 Areas形状:设置为“Quad”和 Free按MeshPick All或使用命令:TYPE,2SECNUM,0AMESH,ALL,4.梁模型建筑框架
10、,9.用表面效应单元覆盖屋顶。选择实体:按单元名93选择单元。从全部中选择,按Apply,按 Plot选择与单元连接的节点从全部中选择,按Apply,按Plot网格工具:单元特性:为 Global:按 SetTYPE=3,MAT=1,ESYS=0,SECNUM=No Section按 OKPreprocessor-Modeling-Create Elements-Surf/Contact-Surf Effect-Generl Surface-No extra Node+Pick All或使用命令:ESEL,S,ENAME,93NSLE,STYPE,3ESURF,ALL,4.梁模型建筑框架,10
11、.固定底部节点(Z=0的节点)的所有自由度。11.荷载步 1:在Z方向上施加重力荷载。Main Menu Solution-Loads-Apply Gravity ACELZ=386OK或使用命令:ACEL,38612.选择 everything,存储数据库,求解第一个荷载步。,4.梁模型建筑框架,13.荷载步 2:在所有表面效应单元施加压力荷载。选择实体:按单元类型号 Min,Max=3选择实体从全部中选择,按 Apply,按 ReplotMain Menu Solution-Loads-Apply Pressure On Elements+Pick AllLKEY=5VALUE=0.25V
12、AL2,VAL3,VAL4=0,0,-1按 OKUtility Menu PlotCtrls Symbols/PBC=All Applied BCs/PSF=Pressures用箭头显示压力和对流按 OK或使用命令:ESEL,S,TYPE,3SFE,ALL,5,PRES,0.25,0,0,-1/PSF,PRES,2EPLOT,4.梁模型建筑框架,14.选择everything,存储数据库，求解第二荷载步。15.进入POST1(通用后处理器)从第一荷载步读入数据。16.不选择壳和表面效应单元(单元类型 2 和 3)，画出变形图。,4.梁模型建筑框架,17.从第二荷载步(下一组)读入结果，画出变形
13、图，如果需要，可以画变形动画图。,4.梁模型建筑框架,18.按截面 ID=1(columns)重新选择单元，并画出应力 SX(轴向弯曲应力)。19.为了更清晰,关闭单元轮廓线。Utility Menu PlotCtrls Style Edge Options/GLINE=None/REPLOT=ReplotOK或使用命令:/GLINE,-1/REPLOT,4.梁模型建筑框架,20.画出girder梁的应力(ID=2)SX。,4.梁模型建筑框架,21.画出beam梁的应力(ID=3)SX。,4.梁模型建筑框架,22.画出“peak”梁的应力(ID=4)SX。23.最后,退出ANSYS，不存储任何内容。,
