梁柱撑的节点连接,实际一般都是半刚接。但为了简化建模,很多时候使用刚接或铰接替代。
比如下图中的柱撑连接,抗弯和抗扭刚度需要根据试验或其它方式获得,作为半刚接的连接刚度。
虽然实际连接是半刚接,但连接刚度数据在很多情况下是缺少的。即使具备这些数据,对于大型模型,定义半刚接的工作量也会非常巨大,可能不得不借用脚本或其它自动化建模的方法。
在ANSYS中,可以使用Bushing关节来实现半刚接。
刚接设置方法:共节点,横斜撑和立柱都使用梁单元。
左右方向承载。
前后方向承载。
铰接设置方法:共节点,横斜撑使用杆单元,立柱使用梁单元。每个横斜撑只能划分为一个单元。
左右
前后
将抗弯抗扭刚度设置为极大值。
将抗弯抗扭刚度设置为合理值。
汇总以上结果。
刚接 | 铰接 | 接近刚接 | 半刚接 |
11.924 | 12.961 | 11.931 | 12.938 |
262.67 | 273.22 | 262.78 | 273.22 |
20.307 | 24.88 | 20.307 | 23.082 |
14.752 | 19.65 | 14.752 | 17.006 |
1)半刚接建模工作量大;
2)刚接和铰接的计算结果存在差别;
3)半刚接的刚度大小影响计算结果;
4)本例中,半刚接的结果介于刚接和铰接之间;
5)如果由于某种原因,真实的半刚接无法建模,可以认为半刚接的结果介于刚接和铰接之间。当然,实际结构各式各样,并且包含非线性,所以以上结论不是绝对的,仅供参考。