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最不利荷载位置与多步静力分析
创建者:张志国,编辑者:张志国,最近更新:2023/03/14 10:47:40

问题描述:

        请问,如何在 SAP2000 中输出吊车梁的绝对最大弯矩对应的最不利荷载位置?

解答:

        移动荷载工况只能输出或显示结构的内力包络图,但无法给出某个截面的某个内力分量的最大值或最小值对应的最不利荷载位置。建议采用多步静力分析间接输出绝对最大弯矩对应的最不利荷载位置,具体操作如下:

        第一,定义【车辆活载(Vehicle Live)】荷载模式。注意,车辆荷载定义中的【车辆完全限制在轨道内部】对多步静力分析无效,用户应通过设置起始位置和离散化数据,人为将车辆限制在轨道内。离散化数据用于定义加载点,计算可能的最不利荷载位置。对于多步静力分析,SAP2000 忽略轨道离散化生成的加载点,以“速度 x 时间步”作为加载点的间距,以“速度 x 持续时间”为总的移动距离。

        综上,假设两台吊车(全长 8.7m)从左向右沿长度为 10m 的吊车梁移动,移动速度为 1m/s。因此,起始位置为 8.7m,移动距离为 1.3m,持续时间为 1.3s,时间步可取 0.005s,如下所示。


        第二,根据以上车辆活载自动生成多步静力工况并运行分析。吊车梁的弯矩包络图与吊车梁的绝对最大弯矩中移动荷载工况下的弯矩包络图完全相同,如下所示。

        第三,在数据表格中查看吊车梁各个测站的弯矩值并以此排序,如下所示。可以看出,绝对最大弯矩发生在 5.375m 4.625m 两个截面处,分别对应第 56 206 个分析步。

        第 56 步对应的第一个车轮的轴心位置为 8.7+(56-1)*0.005*1-0.1=8.875m,即:第二个车轮位于 8.875-3.5=5.375m 处,如以下左图所示。同理,第 206 步对应的第一个车轮的轴心位置为 8.7+(206-1)*0.005*1-0.1=9.625m,即:第三个车轮位于 9.625-3.5-0.75*2=4.625m 处,如以下右图所示。

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