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标题: 四边简支受弯板和单向受弯板如何模拟 [打印本页]

作者: gentlecheng 时间: 2010-4-20 21:19 标题: 四边简支受弯板和单向受弯板如何模拟

最近在做钢结构平台和烟道设计，简支板受均布板单元荷载，想了解一下各位有做过这方面模型的没，我模拟在板节点上加铰支支座和手算的差距较大，是手算不精确还是模型不对？？？？？

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http://okok.org/attachment.php?aid=122285

作者: gentlecheng 时间: 2010-4-21 08:01

STAAD SPACE
START JOB INFORMATION
ENGINEER DATE 16-Apr-10
END JOB INFORMATION
INPUT WIDTH 79
UNIT METER KN
JOINT COORDINATES
1 0 0 0; 4 0 0 2; 6 4 0 2; 7 4 0 0; 8 0.6 0 0; 9 0.6 0 2; 10 1.2 0 0;
11 1.2 0 2; 18 3.6 0 0; 19 3.6 0 2; 20 1.8 0 0; 21 1.8 0 2; 22 2.4 0 0;
23 2.4 0 2; 24 3 0 0; 25 3 0 2; 26 0 0 1.6; 27 0 0 1.2; 28 0 0 0.8; 29 0 0 0.4;
30 4 0 1.6; 31 4 0 1.2; 32 4 0 0.8; 33 4 0 0.4; 34 0.6 0 1.6; 35 0.6 0 1.2;
36 0.6 0 0.8; 37 0.6 0 0.4; 38 1.2 0 1.6; 39 1.2 0 1.2; 40 1.2 0 0.8;
41 1.2 0 0.4; 42 1.8 0 1.6; 43 1.8 0 1.2; 44 1.8 0 0.8; 45 1.8 0 0.4;
46 2.4 0 1.6; 47 2.4 0 1.2; 48 2.4 0 0.8; 49 2.4 0 0.4; 50 3 0 1.6; 51 3 0 1.2;
52 3 0 0.8; 53 3 0 0.4; 54 3.6 0 1.6; 55 3.6 0 1.2; 56 3.6 0 0.8; 57 3.6 0 0.4;
58 0 0 1.8; 59 4 0 1.8; 60 0.6 0 1.8; 61 1.2 0 1.8; 62 1.8 0 1.8; 63 2.4 0 1.8;
64 3 0 1.8; 65 3.6 0 1.8; 66 0 0 1.4; 67 0 0 1; 68 0 0 0.6; 69 0 0 0.2;
70 4 0 1.4; 71 4 0 1; 72 4 0 0.6; 73 4 0 0.2; 74 0.6 0 1.4; 75 0.6 0 1;
76 0.6 0 0.6; 77 0.6 0 0.2; 78 1.2 0 1.4; 79 1.2 0 1; 80 1.2 0 0.6;
81 1.2 0 0.2; 82 1.8 0 1.4; 83 1.8 0 1; 84 1.8 0 0.6; 85 1.8 0 0.2;
86 2.4 0 1.4; 87 2.4 0 1; 88 2.4 0 0.6; 89 2.4 0 0.2; 90 3 0 1.4; 91 3 0 1;
92 3 0 0.6; 93 3 0 0.2; 94 3.6 0 1.4; 95 3.6 0 1; 96 3.6 0 0.6; 97 3.6 0 0.2;
MEMBER INCIDENCES
4 4 58; 5 1 8; 12 6 59; 13 8 10; 14 9 4; 15 9 60; 17 11 9; 29 10 20; 30 11 61;
31 21 11; 32 20 22; 33 21 62; 34 23 21; 35 22 24; 36 23 63; 37 25 23; 38 24 18;
39 25 64; 40 19 25; 42 19 65; 43 19 6; 44 18 7; 52 26 66; 53 27 67; 54 28 68;
55 29 69; 56 30 70; 57 31 71; 58 32 72; 59 33 73; 60 34 74; 61 35 75; 62 36 76;
63 37 77; 64 38 78; 65 39 79; 66 40 80; 67 41 81; 68 42 82; 69 43 83; 70 44 84;
71 45 85; 72 46 86; 73 47 87; 74 48 88; 75 49 89; 76 50 90; 77 51 91; 78 52 92;
79 53 93; 80 54 94; 81 55 95; 82 56 96; 83 57 97; 84 58 26; 85 59 30; 86 60 34;
87 61 38; 88 62 42; 89 63 46; 90 64 50; 91 65 54; 92 66 27; 93 67 28; 94 68 29;
95 69 1; 96 70 31; 97 71 32; 98 72 33; 99 73 7; 100 74 35; 101 75 36;
102 76 37; 103 77 8; 104 78 39; 105 79 40; 106 80 41; 107 81 10; 108 82 43;
109 83 44; 110 84 45; 111 85 20; 112 86 47; 113 87 48; 114 88 49; 115 89 22;
116 90 51; 117 91 52; 118 92 53; 119 93 24; 120 94 55; 121 95 56; 122 96 57;
123 97 18;
ELEMENT INCIDENCES SHELL
187 4 58 60 9; 188 1 8 77 69; 189 19 65 59 6; 190 8 10 81 77; 191 9 60 61 11;
192 10 20 85 81; 193 11 61 62 21; 194 20 22 89 85; 195 21 62 63 23;
196 22 24 93 89; 197 23 63 64 25; 198 24 18 97 93; 199 25 64 65 19;
200 18 7 73 97; 201 26 66 74 34; 202 27 67 75 35; 203 28 68 76 36;
204 29 69 77 37; 205 54 94 70 30; 206 55 95 71 31; 207 56 96 72 32;
208 57 97 73 33; 209 34 74 78 38; 210 35 75 79 39; 211 36 76 80 40;
212 37 77 81 41; 213 38 78 82 42; 214 39 79 83 43; 215 40 80 84 44;
216 41 81 85 45; 217 42 82 86 46; 218 43 83 87 47; 219 44 84 88 48;
220 45 85 89 49; 221 46 86 90 50; 222 47 87 91 51; 223 48 88 92 52;
224 49 89 93 53; 225 50 90 94 54; 226 51 91 95 55; 227 52 92 96 56;
228 53 93 97 57; 229 58 26 34 60; 230 65 54 30 59; 231 60 34 38 61;
232 61 38 42 62; 233 62 42 46 63; 234 63 46 50 64; 235 64 50 54 65;
236 66 27 35 74; 237 67 28 36 75; 238 68 29 37 76; 239 94 55 31 70;
240 95 56 32 71; 241 96 57 33 72; 242 74 35 39 78; 243 75 36 40 79;
244 76 37 41 80; 245 78 39 43 82; 246 79 40 44 83; 247 80 41 45 84;
248 82 43 47 86; 249 83 44 48 87; 250 84 45 49 88; 251 86 47 51 90;
252 87 48 52 91; 253 88 49 53 92; 254 90 51 55 94; 255 91 52 56 95;
256 92 53 57 96;
MEMBER PROPERTY CHINESE
4 5 12 TO 14 17 29 31 32 34 35 37 38 40 43 44 52 TO 59 84 85 92 TO 98 -
99 TABLE ST CH16A
MEMBER PROPERTY CHINESE
15 30 33 36 39 42 60 TO 83 86 TO 91 100 TO 123 PRIS YD 0.1 ZD 0.005
ELEMENT PROPERTY
187 TO 256 THICKNESS 0.004
SUPPORTS
1 6 7 PINNED
4 FIXED
MEMBER RELEASE
15 30 33 36 39 42 START MY MZ
103 107 111 115 119 123 END MY MZ
DEFINE MATERIAL START
ISOTROPIC STEEL
E 2.05e+008
POISSON 0.3
DENSITY 76.8195
ALPHA 1.2e-005
DAMP 0.03
END DEFINE MATERIAL
CONSTANTS
MATERIAL STEEL MEMB 4 5 12 TO 15 17 29 TO 40 42 TO 44 52 TO 123 187 TO 256
MEMBER OFFSET
4 5 12 TO 15 17 29 TO 40 42 TO 44 52 TO 123 START 0 0 0
4 5 12 TO 15 17 29 TO 40 42 TO 44 52 TO 123 END 0 0 0
LOAD 1 LOADTYPE None TITLE LOAD CASE 1
ELEMENT LOAD
187 TO 256 PR 2.314
PERFORM ANALYSIS
FINISH

作者: kelin433 时间: 2010-4-22 17:45

看了你的模型，有以下地方注意一下：
1.上部一溜7块板的局部XY轴方向异于其它板
2.左下支座似乎也为铰接？
3.右边和右下角槽钢BETA角180
4.观察你中间次梁排布，我把中间所有节点整体向-Z方向挪动了0.1m
经过上面修正以后，梁弯矩图，板挠度曲线，板单元MX MY云图均符合个人的力学感觉，另最大最小主应力极小，不超过5N/mm2;挠度最大发生在中部节点 7.525mm,不纠结你的荷载情况，2000/7.525=265的样子

作者: kelin433 时间: 2010-4-22 17:47

上面忘了附上修改后的std命令文件
STAAD SPACE
START JOB INFORMATION
ENGINEER DATE 16-Apr-10
END JOB INFORMATION
INPUT WIDTH 79
UNIT METER KN
JOINT COORDINATES
1 0 0 0; 4 0 0 2; 6 4 0 2; 7 4 0 0; 8 0.5 0 0; 9 0.5 0 2; 10 1.1 0 0;
11 1.1 0 2; 18 3.5 0 0; 19 3.5 0 2; 20 1.7 0 0; 21 1.7 0 2; 22 2.3 0 0;
23 2.3 0 2; 24 2.9 0 0; 25 2.9 0 2; 26 0 0 1.6; 27 0 0 1.2; 28 0 0 0.8;
29 0 0 0.4; 30 4 0 1.6; 31 4 0 1.2; 32 4 0 0.8; 33 4 0 0.4; 34 0.5 0 1.6;
35 0.5 0 1.2; 36 0.5 0 0.8; 37 0.5 0 0.4; 38 1.1 0 1.6; 39 1.1 0 1.2;
40 1.1 0 0.8; 41 1.1 0 0.4; 42 1.7 0 1.6; 43 1.7 0 1.2; 44 1.7 0 0.8;
45 1.7 0 0.4; 46 2.3 0 1.6; 47 2.3 0 1.2; 48 2.3 0 0.8; 49 2.3 0 0.4;
50 2.9 0 1.6; 51 2.9 0 1.2; 52 2.9 0 0.8; 53 2.9 0 0.4; 54 3.5 0 1.6;
55 3.5 0 1.2; 56 3.5 0 0.8; 57 3.5 0 0.4; 58 0 0 1.8; 59 4 0 1.8; 60 0.5 0 1.8;
61 1.1 0 1.8; 62 1.7 0 1.8; 63 2.3 0 1.8; 64 2.9 0 1.8; 65 3.5 0 1.8;
66 0 0 1.4; 67 0 0 1; 68 0 0 0.6; 69 0 0 0.2; 70 4 0 1.4; 71 4 0 1; 72 4 0 0.6;
73 4 0 0.2; 74 0.5 0 1.4; 75 0.5 0 1; 76 0.5 0 0.6; 77 0.5 0 0.2; 78 1.1 0 1.4;
79 1.1 0 1; 80 1.1 0 0.6; 81 1.1 0 0.2; 82 1.7 0 1.4; 83 1.7 0 1; 84 1.7 0 0.6;
85 1.7 0 0.2; 86 2.3 0 1.4; 87 2.3 0 1; 88 2.3 0 0.6; 89 2.3 0 0.2;
90 2.9 0 1.4; 91 2.9 0 1; 92 2.9 0 0.6; 93 2.9 0 0.2; 94 3.5 0 1.4; 95 3.5 0 1;
96 3.5 0 0.6; 97 3.5 0 0.2;
MEMBER INCIDENCES
4 4 58; 5 1 8; 12 6 59; 13 8 10; 14 9 4; 15 9 60; 17 11 9; 29 10 20; 30 11 61;
31 21 11; 32 20 22; 33 21 62; 34 23 21; 35 22 24; 36 23 63; 37 25 23; 38 24 18;
39 25 64; 40 19 25; 42 19 65; 43 19 6; 44 18 7; 52 26 66; 53 27 67; 54 28 68;
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71 45 85; 72 46 86; 73 47 87; 74 48 88; 75 49 89; 76 50 90; 77 51 91; 78 52 92;
79 53 93; 80 54 94; 81 55 95; 82 56 96; 83 57 97; 84 58 26; 85 59 30; 86 60 34;
87 61 38; 88 62 42; 89 63 46; 90 64 50; 91 65 54; 92 66 27; 93 67 28; 94 68 29;
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102 76 37; 103 77 8; 104 78 39; 105 79 40; 106 80 41; 107 81 10; 108 82 43;
109 83 44; 110 84 45; 111 85 20; 112 86 47; 113 87 48; 114 88 49; 115 89 22;
116 90 51; 117 91 52; 118 92 53; 119 93 24; 120 94 55; 121 95 56; 122 96 57;
123 97 18;
ELEMENT INCIDENCES SHELL
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202 27 67 75 35; 203 28 68 76 36; 204 29 69 77 37; 205 54 94 70 30;
206 55 95 71 31; 207 56 96 72 32; 208 57 97 73 33; 209 34 74 78 38;
210 35 75 79 39; 211 36 76 80 40; 212 37 77 81 41; 213 38 78 82 42;
214 39 79 83 43; 215 40 80 84 44; 216 41 81 85 45; 217 42 82 86 46;
218 43 83 87 47; 219 44 84 88 48; 220 45 85 89 49; 221 46 86 90 50;
222 47 87 91 51; 223 48 88 92 52; 224 49 89 93 53; 225 50 90 94 54;
226 51 91 95 55; 227 52 92 96 56; 228 53 93 97 57; 229 58 26 34 60;
230 65 54 30 59; 231 60 34 38 61; 232 61 38 42 62; 233 62 42 46 63;
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238 68 29 37 76; 239 94 55 31 70; 240 95 56 32 71; 241 96 57 33 72;
242 74 35 39 78; 243 75 36 40 79; 244 76 37 41 80; 245 78 39 43 82;
246 79 40 44 83; 247 80 41 45 84; 248 82 43 47 86; 249 83 44 48 87;
250 84 45 49 88; 251 86 47 51 90; 252 87 48 52 91; 253 88 49 53 92;
254 90 51 55 94; 255 91 52 56 95; 256 92 53 57 96; 257 69 1 8 77;
258 77 8 10 81; 259 81 10 20 85; 260 85 20 22 89; 261 89 22 24 93;
262 93 24 18 97; 263 97 18 7 73;
MEMBER PROPERTY CHINESE
4 5 12 TO 14 17 29 31 32 34 35 37 38 40 43 44 52 TO 59 84 85 92 TO 98 -
99 TABLE ST CH16A
MEMBER PROPERTY CHINESE
15 30 33 36 39 42 60 TO 83 86 TO 91 100 TO 123 PRIS YD 0.1 ZD 0.005
ELEMENT PROPERTY
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SUPPORTS
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ISOTROPIC STEEL
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DAMP 0.03
END DEFINE MATERIAL
CONSTANTS
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MATERIAL STEEL ALL
MEMBER OFFSET
4 5 12 TO 15 17 29 TO 40 42 TO 44 52 TO 123 START 0 0 0
4 5 12 TO 15 17 29 TO 40 42 TO 44 52 TO 123 END 0 0 0
LOAD 1 LOADTYPE None TITLE LOAD CASE 1
ELEMENT LOAD
187 189 191 193 195 197 199 201 TO 263 PR 2.314
PERFORM ANALYSIS
FINISH

作者: 懒虫 时间: 2010-4-23 08:40

关于应力：塑性发展系数是进行强度验算用的，纯力学计算不考虑这个，对比时要注意。
另外，这种连续板应该按四边固结板来手算。
如果希望板的计算更准确，建议把板适当细分。

作者: gentlecheng 时间: 2010-4-23 11:20

十分谢谢楼上各位对我这个帖子的关注，模型的小细节还有待改进
但这不是我想问的问题，
关键是板的应力手算与模型相差太大（手算是根据一般的钢结构书籍中平台板的计算），
手算是40-50的应力，而模型的应力却小的可怜，是书上计算对板的力学性能有较大简化不精确，
还是上面简支板的模型有错误

作者: 懒虫 时间: 2010-4-23 16:11

模型问题，把板细分就能得到想要的应力，得到的应力很接近两端固结结果。
两端固结结果：44.7*8/12*2.314/3.18=21.68

修改后模型见附件

附件: [修改后模型] 1.rar (2010-4-23 16:11, 5.74 K) / 下载次数 78
http://okok.org/attachment.php?aid=122378

作者: whoami 时间: 2010-4-24 13:02

楼主在手算简化模型中算应力使用的是荷载设计値（3.18），而在STAAD模型中使用的是标准值（2.314），前者比后者大了不少。

我用懒虫兄的模型也计算了一下，得到的结果是24Mpa, 和手算的结果很接近了

图片结果在后面的贴中

作者: whoami 时间: 2010-4-24 13:05

这里显示的是局部Y轴方向的组合应力，类似于梁单元的正应力计算公式 N/A+M/W。
因为是简支的平版，所以板的膜力很小可以忽略，则这个结果与手算的公式一致

附件: stress.JPG (2010-4-24 13:05, 252.88 K) / 下载次数 2
http://okok.org/attachment.php?aid=122388

作者: kelin433 时间: 2010-4-24 14:30

楼上whoami的结果似乎是V8I版本新加的？pro2007调不出组合的结果

作者: whoami 时间: 2010-4-24 15:48

是v8i的。

作者: gentlecheng 时间: 2010-5-6 13:59

我把懒版的模型分析之后只能看到VON MIS 应力17.7，是我05版的分析没有V8I的精确吗？

附件: 板应力.JPG (2010-5-6 13:59, 96.44 K) / 下载次数 2
http://okok.org/attachment.php?aid=122804

作者: whoami 时间: 2010-5-7 14:09

不是版本的计算问题。前面已经说了，你在模型中用的是标准値（2.314），而手算用的是设计値（3.18）。根本不配套。见下面命令流：
ELEMENT LOAD
187 189 191 193 195 197 199 201 TO 263 PR 2.314

你得到的结果应该进行调整：（17.76x3.18)/2.314=24.41 Mpa

这就和手算的结果比较接近了

作者: gentlecheng 时间: 2010-5-8 18:47

我自己搞晕了，数据出入还是比较小的，谢谢李工和懒版指教

作者: chenh5776 时间: 2011-12-7 16:37

想问gentl贴的计算公式是哪本手册？

作者: CuteSer 时间: 2012-2-10 22:05

chenh5776 wrote:
想问gentl贴的计算公式是哪本手册？

随便一本弹性力学教材都有板上各点的弯矩和挠度表达式。

一般的静力计算手册也有，不过需要注意的是，静力手册给的表格大多是按泊松比为0时得到的，对于真实材料，那些表里的系数需要做些调整，注意看该章的说明就好。

作者: CuteSer 时间: 2012-2-12 13:34

gentlecheng wrote:
最近在做钢结构平台和烟道设计，简支板受均布板单元荷载，想了解一下各位有做过这方面模型的没，我模拟在板节点上加铰支支座和手算的差距较大，是手算不精确还是模型不对？？？？？ ...

http://okok.org/forum/viewthread ... &extra=page%3D1 有跟理论解的测试例题。看起来STAAD的板单元还是挺靠谱的。

作者: rainospr 时间: 2012-4-8 21:30

我看懒大模型1里面3D渲染视图立面次梁100X5和4mm板都是在中心位置，这会对计算产生影响吗？
次梁和板形成的T形梁共同作用程序还会自动考虑？

作者: zpf87441562 时间: 2012-4-9 19:49

偏心考虑后，板上应力值应该有所不同了吧？

作者: 懒虫 时间: 2012-4-10 16:31

如果将梁顶和板顶设平，梁的弯矩主要靠梁和板的轴力来承担，读不出真实的梁的弯矩，无法进行配筋计算。如果要考虑板的影响，可以将梁按T型截面输入。

作者: neullw 时间: 2012-11-26 12:12 标题: 四边简支受弯板和单向受弯板如何模拟

想请问懒虫和CuteSer,在这个分析结果中，怎么判断受弯板的强度达到屈服强度？
也就是说在把一块钢板细分成很多个板壳单元后，是当其中一个单元的最大应力达到钢材的屈服强度例如Q235为235N/mm2,即认为结构破坏。还是当其中一个单元的强度达到屈服强度，而同时这个单元旁边的板单元并没有达到屈服强度，这时取几个单元的弯矩一起进行分析，算出最大应力再与钢材的屈服强度例如Q235为235N/mm2进行比较，这时有可能算出来的最大应力小于屈服强度。

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