MIDAS中索單元預應力的施加方法

2016-12-13 by:CAE仿真在線來源:互聯網

MIDAS中提供了好幾種對索施加預應力的方法,簡單總結如下:

1.定義索的初拉力或Lu/L:

此方法需要在定義索單元時輸入索的初拉力值或Lu/L,個人感覺類似于ANSYS中的給LINK單元定義實常數里的"Initial Strain"。需要指出的是MIDAS里的Lu/L和ANSYS里的"Initial Strain"不是一個概念:Midas中,Lu指索沒有內力時的自由長度;L指索的初始狀態長度(實際就是索單元兩個節點的空間直線距離)。當Lu/L大于1時索初始處于松弛狀態,當Lu/L小于1時索初始處于張緊狀態,于是根據材料力學的基本知識有:

Lu/L=1-ε (ε指索的初應變:ε=F/EA)

于是初拉力F和Lu/L就有了一個換算關系:

Lu/L=1-F/EA

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

注:這種方法定義的預應力大小在MIDAS中好像不可以用圖形的方式顯示,只能列表查看;另外也不能得到預應力施加后施工狀態結果。

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,也同樣不能得到預應力施加后的施工狀態結果,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】-->【預應力荷載】-->【初拉力荷載】,結果稍微和以上兩種方法有點差異,但可以圖形顯示每根索的預應力,也可以得到預應力施加后的施工狀態結果,下圖是這種方法算得的位移分布:

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

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