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ANSYS | 奥森体育馆—鸟巢 |有限元浅谈

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开篇
         以笔者于23年8月26号于北京奥森拍摄的鸟巢夜景开篇,当天鸟巢内刚好是张杰演唱会。

(图:摄23年8月26北京奥森)


(上图来源于网络,侵删!)
正篇开始
            国家体育馆鸟巢由一系列辐射式门式钢桁架围绕碗状坐席区旋转而成,结构组件相互支撑,形成网格状的构架,外观如树枝编织成的鸟巢。
            2002年10月25日,面向全球征集2008年奥运会主体育场——中国国家体育场的建筑概念设计方案。由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司与中国建筑设计研究院组成的联合体设计完成的“鸟巢”方案以压倒多数票作为重点推荐实施方案,最终被确定为中国国家体育场的设计方案
            最初的鸟巢设计方案,是包含可开启屋顶设计,但出于经济性与安全性方面的考虑,取消了可开启屋顶设计,且上方开口设计扩大。
            本文的鸟巢模型为一种含屋顶桁架的设计版本,非最终设计版本。非常重要的需要指出,本文模型数据来源于互联网上一份仅包含鸟巢模型的建模命令流,由其中注释可知应该为Cao W.L老师所写。本文仅作科普介绍!

单元选取&建模思路

        因为鸟巢是一种大型桁架结构,因此采用梁单元建模。整体框架的建模思路非常简单,即直接根据几何数据节点建立节点,节点间建立梁单元,整个有限元模型建立含含1万行多数据命令流,共计5206个节点,10084单元。

有限元节点俯视图

有限元节点侧视图

顶部旋转桁架

侧桁架支撑柱设计

屋顶结构

含屋顶桁架的设计版本的有限元模型

含屋顶桁架的设计版本的有限元模型侧式图

有限元计算

        考虑实际情况,计算主要可以包括恒定荷载、活荷载、风荷温度左右、地震工况等方面。笔者这里仅进行了简单的模态计算,非实际需要,仅为了观察一下鸟巢的振型情况。





















/SOLU !模态计算ANTYPE,MODALMODOPT,LANB,50OUTRES,,ALLnsel,s,loc,z,0D,all,all,0allsSOLVEFINISH/eof/SOLU !静承载计算OUTRES,,ALLnsel,s,loc,z,0D,all,all,0allsACEL,,,-9.8NSUBST,10SOLVEFINISH

        以下作者列出了几个典型的振型情况:

读。
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来源:芷行说
非线性建筑裂纹科普ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-10-23
最近编辑:1年前
芷行说
本科 | 固体力学博士... 芷行说,致力精品,专注于有限元...
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