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钢结构节点的刚度分析(AISC)
钢结构节点的刚度分析(AISC)
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钢结构节点的刚度分析(AISC)

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了解如何使用 IDEA StatiCa 软件对结构钢节点进行建模、设计和规范校核,并计算节点的刚度。

1 新建项目

首先启动 IDEA StatiCa Connection。通过选择最接近目标设计的起始模板来创建新项目,填写名称并选择 AISC 360-22 (LRFD) 设计规范及默认钢材等级 – A992。

由于您使用 AISC 规范,请确保设置英制单位(参见 如何更改单位制)。

2 几何

首先定义几何。系统已自动添加三根梁。

将构件 C 的截面修改为 W8X31。

接下来,将构件 B1 和 B2 的截面修改为 W8X24。

3 荷载效应

接下来进行荷载效应设置。关闭平衡荷载,并在表格中为两根梁输入力的数值。可以添加更多荷载工况。

4 设计

您将定义一组加工操作来模拟构件之间的节点。首先点击鼠标右键,在三维场景实体树中点击操作行。在包含所有可用加工操作的对话框中,选择端板操作,并选择所需的螺栓组件 A325 5/8"。

现在需要定义正确的属性以创建所需节点。请参照下图中的数值进行设置。

复制操作 EP1。用鼠标右键点击 EP1 并选择复制。然后需要为 EP2 设置正确的构件。

可以通过鼠标右键添加下一个新操作。在三维场景实体树中点击操作行,从右键菜单中选择新建操作命令。

在包含所有可用加工操作的对话框中,选择加劲板操作。现在需要修改操作 STIFF1 的加工参数。

查看节点的最终设计。

5 应力/应变分析

为全面了解节点的受力行为,首先进行应力/应变分析。

在功能区选择计算,基于 CBFEM(基于组件的有限元模型) 方法运行分析。数值模型自动生成,计算完成后,可在场景左上角直接查看整体规范校核结果。

更详细的结果可在校核选项卡中查看:在功能区激活等效应力、 网格和变形形状,以全面了解节点的受力状态。 

6 刚度分析

为保留应力/应变结果,请复制此项目条目。 

在复制的节点中,在项目条目数据中将分析类型更改为刚度(ST)。

确认梁 B1 已设置为分析构件,如下图所示。(如需切换分析构件,可使用鼠标右键将另一构件设置为分析构件)。

"My、Mz 的计算长度"可为分析构件进行设置。有关计算长度的更多信息,请参见理论背景和视频 – 刚度分析技巧。

点击顶部功能区中的计算按钮启动刚度分析。 

分析结果和荷载传递路径可在转动刚度选项卡中详细查看。为更好地理解结果,请参见理论背景。

7 节点修改

为保留项目 CON2,复制它并创建 CON3。

修改端板 EP1 和 EP2,以提高节点 CON3 的刚度。

再次点击顶部功能区中的计算图标运行刚度分析。您将注意到结果从半刚性变为刚性。

有关刚度分析的更多信息,请查阅我们的理论背景。

8 报告

最后,进入报告选项卡。IDEA StatiCa 提供完全可自定义的报告,可打印输出或以可编辑格式保存。

您已按照 AISC 规范完成了节点的设计、规范校核和刚度计算。

9 更多信息

视频 – 刚度简介

视频 – 刚度分析技巧

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