杆件类型

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杆件类型控制着结构分析所需杆件的刚度和属性。

最常用的杆件类型是梁: 这种刚性杆件可以传递所有内力。

杆件类型

  • 梁是一种刚性杆件,它能够传递所有内力。 类型为梁的两根杆件相连接,如果在连接节点处没有定义铰,那么它们在该节点处则为刚性连接。
  • 刚性
    这种刚性杆件通过刚性连接将两个节点的位移耦合起来。 原则上它属于耦合杆件,但可以在杆端单独分配铰。
    下列刚度用于计算:
    • 抗拉和抗扭刚度: E ⋅ A = G ⋅ IT = 1013 ⋅ l
    • 抗弯刚度: E ⋅ I = 1013 ⋅ l3
    • 抗剪刚度: GAy = GAz = 1016 ⋅ l3,这里 l = 杆件长度

  • 肋型杆件可以定义有效板宽的 T 形梁/倒 T 形梁。 在参与作用的板的宽度范围内,板的内力加到杆件内力中。
  • 桁架
    桁架型杆件是一种在杆件两端分配铰的梁型杆件,不传递弯矩。
  • 桁架(只有轴力)
    桁架(只有轴力)型杆件只具有轴向刚度 E ⋅ A。 在杆件两端分配释放弯矩的铰。
  • 拉杆/压杆
    拉杆是类型为桁架(只有轴力)杆件的一种,只能承受拉力。 相对应的,压杆只能受压。
  • 屈曲
    屈曲杆件是类型为桁架(只有轴力)杆件的一种,当压力超过临界力 Ncr 时则失效。

  • 索只能受拉力。 通过迭代计算和考虑绳索理论(大变形分析)来获得绳索的纵向和横向力。
  • 滑轮索
    滑轮索只承受拉力,并且内部节点只能进行轴向位移 ux。 这种杆件类型是在考虑绳索理论(大变形分析)的情况下进行计算的,适用于滑轮系统的计算,其中轴力通过滑轮传递。
  • 结果梁
    结果梁没有刚度,对结构的力学计算没有影响。 结果梁是将面、实体或者杆件的计算结果在定义的区域内进行积分,然后用于后续分析计算的一种工具。
  • 刚度
    杆件类型为刚度的杆件,允许用户为计算自己定义刚度。
  • 耦合
    耦合杆件具有刚性杆件的刚度。 另外,可以规定耦合杆件始端和末端节点的自由度。 可以选择以下耦合杆件:
    • 刚接-刚接耦合: 耦合杆件两端为刚接
    • 刚接-铰接耦合: 杆件始端为刚接,末端为铰接
    • 铰接-铰接耦合: 耦合杆件两端为铰接
    • 铰接-刚接耦合: 杆件始端为铰接,末端为刚接
  • 弹簧
    可以定义杆件的弹簧刚度。
  • 零杆
    零杆在计算中不予考虑。 例如,零杆可以用来研究在某些杆件无效时整个结构的力学行为。

关键词

杆件、杆件类型、抗弯、桁架、弹簧

参考文献

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