MIDAS中索單元預(yù)應(yīng)力的施加方法

2016-12-13 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

MIDAS中提供了好幾種對索施加預(yù)應(yīng)力的方法,簡單總結(jié)如下:

1.定義索的初拉力或Lu/L:

此方法需要在定義索單元時(shí)輸入索的初拉力值或Lu/L,個(gè)人感覺類似于ANSYS中的給LINK單元定義實(shí)常數(shù)里的"Initial Strain"。需要指出的是MIDAS里的Lu/L和ANSYS里的"Initial Strain"不是一個(gè)概念:Midas中,Lu指索沒有內(nèi)力時(shí)的自由長度;L指索的初始狀態(tài)長度(實(shí)際就是索單元兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的空間直線距離)。當(dāng)Lu/L大于1時(shí)索初始處于松弛狀態(tài),當(dāng)Lu/L小于1時(shí)索初始處于張緊狀態(tài),于是根據(jù)材料力學(xué)的基本知識有:

Lu/L=1-ε (ε指索的初應(yīng)變:ε=F/EA)

于是初拉力F和Lu/L就有了一個(gè)換算關(guān)系:

Lu/L=1-F/EA

下圖是用這種方法算得的一個(gè)單索在水平荷載作用下的位移分布(和ANSYS結(jié)果比較接近):

注:這種方法定義的預(yù)應(yīng)力大小在MIDAS中好像不可以用圖形的方式顯示,只能列表查看;另外也不能得到預(yù)應(yīng)力施加后施工狀態(tài)結(jié)果。

2.給索單元指定幾何剛度初始荷載

這種方法需要繪索單元施加【荷載】-->【初始荷載】-->【大位移】-->【幾何剛度初始荷載】,基本和定義索初拉力(Lu/L)的方法一樣,也同樣不能得到預(yù)應(yīng)力施加后的施工狀態(tài)結(jié)果,下圖是用這種方法算得的位移分布:

3.通過施加初拉力荷載

這種方法需要給索單元施加【荷載】-->【預(yù)應(yīng)力荷載】-->【初拉力荷載】,結(jié)果稍微和以上兩種方法有點(diǎn)差異,但可以圖形顯示每根索的預(yù)應(yīng)力,也可以得到預(yù)應(yīng)力施加后的施工狀態(tài)結(jié)果,下圖是這種方法算得的位移分布:

MIDAS的幾何非線性分析結(jié)果是可信的,同時(shí)也給我們提供了豐富的施加預(yù)應(yīng)力的方法。在考慮幾何非線性進(jìn)行迭代計(jì)算時(shí),MIDAS提供了三種收斂準(zhǔn)則(能量、位移和力),使用能量準(zhǔn)則更利于快速收斂,三種準(zhǔn)則結(jié)果差異不大。

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