如何进行分析与设计.docx

1、如何进行分析与设计如何进行分析与设计-操作实例 描述 本书通过一些实例，介绍如何使用Tekla Structures进行结构分析和设计。本书可以作为参考手册使用，目录中的各项都可链接到书中相应的标题。如果您想回顾某个主题，请在目录中选择这个主题，即可链接到文中相应的标题。创建分析模型 菜单命令分析 - 新建模型一些关于基本分析模型的注意事项：选择整个模型还是通过选定的部件和荷载：整个模型：除了那些分析类型被设置为忽略的部件(在部件对话框的分析选项卡中)，所有模型中的部件都包含在内。任何现有的选择过滤都可以用来过滤出部件。由宏创建的部件(除了用桁架宏和混凝土板宏创建的部件，因为这些宏可以设置它们

2、所创建部件的分析属性)，不会被包含于整体模型中。通过选定的部件和荷载：只有选定的部件和荷载会包含在内。任何节点部件都可以包含在内。部件和荷载也可以在以后添加和删除，使用分析-添加杆件，以及分析-移走杆件。选择是强制中心连接还是使用刚性连接: 要创建更精确的分析模型，可选用扩大碰撞校核范围。有时在模型中需要更精确地创建有偏心的杆件，可使用刚性连接这个选项：强制中心连接: 使用刚性连接: 另见”在指定位置允许或禁止刚性连接”，有以下两种可能: 分析模型设置为强制中心连接。则在总体上不使用刚性连接，但可以指定某处强制使用刚性连接。 分析模型设置为使用刚性连接。则在总体上使用刚性连接，但可以指定某处不

3、使用刚性连接。 设置杆件分析属性 标准情况下，关于梁和柱分析属性的注意事项: 杆件分析类型: 用作支撑杆件的桁架 其它常用的杆件轴心定位 柱子：常为中性轴，也可以参考线为轴 梁和支撑：常以参考线为轴，也可以是中性轴分析偏移: 要更精确地建模可使用经度方向的偏移。在下面这个预制混凝土梁和柱子之间连接的例子中，梁的荷载在柱上是偏心的: 设置荷载属性 使用部件名称过滤出所需的杆件，以确保正确地对这些杆件添加荷载。为保证荷载应用到所需的杆件上，边框必须足够大。通常，如果边框过大不会带来什么问题。荷载板属性 设置跨度为单跨/双跨，以及主轴方向。如果双跨和自动主轴重量设置为是，则被选中双跨的方向与主轴方向

4、是相同的。只有在双跨的情况下，自动主轴重量和重量的值将会影响荷载的比例分配，这些荷载是用于主轴并垂直于轴线的。如果自动主轴重量设置为是，则它的比例将会在跨长的两个方向上，分配到第三个力。即：跨度越小，荷载比例越大。重量值不计入内。如果自动主轴重量设置为否，则以给定的系数分割荷载，见下图所示。该设置适用于点荷载，线荷载和均布/面积荷载(然而，当均布/面积荷载覆盖了嵌板的整个面积时，不再适用于这个问题。) 设置为自动创建固定支撑条件，涉及到在连续结构上的荷载分配(实际上，在11.1版本中该设置已经改名为使用连续结构荷载分配)。当均布荷载Q应用于跨度为L的连续梁上时，最左边跨上的荷载不会平均分配给支

5、座，但取代它的支座荷载会将会是0.375QL 和 0.625QL。打开这个设置，意味着这不会影响到荷载分配。在杆件上添加一个中间节点有时，需要在杆件中间添加结点。通常是用于频度分析中的。您可以使用用户定义属性以及指定分割点的数量和距离，来创建附加的节点。 分析组合梁组合结构包含梁、栓钉以及梁顶面的凝土楼板。要搭建组合梁，用户可以直接给出组合梁的属性或者选用自动组合梁选项。如果是后一种情况，Tekla Structures会识别出梁顶面的凝土楼板，并直接从板的属性中获得组合属性。楼板可以用条状楼板或者以组合楼板搭建。 如果组合楼板中有肋高和肋宽，混凝土厚度材料不会从楼板中除去，楼板属性在截面目录

6、中定义。如果梁带有定义过的剪力钉，则分析会直接使用它们的信息。 如果楼板和剪力钉没有建在模型中，这些设计属性会在梁的组合与设计选项页中定义。梁的设置将梁作为组合梁分析，然后再分析选项卡中修改梁的属性。1.选择: 组合梁：手工修改组合梁的属性。 自动组合梁: Tekla Structures将自动识别组合梁，并计算出有效楼板宽度。2. 当你修改属性时，运行分析，Tekla Structures 将计算出有效楼板宽度。 1/8梁的跨度，中心到中心，有支座。 有效宽度不超过到最近组合梁距离的一半。 有效宽度不超过到邻近组合梁距离的最小值: 选择组合梁选项， 如果其左右都没有梁，则楼板宽度将为零。如果

7、是自动组合梁，即使其两侧都没有梁，Tekla Structures也可以计算出宽度。设计选项卡: 追踪属性影响组合设计细部的标高。 设置为2，绘出最大的标高。如果楼板或抗剪栓钉没有被修改过，则设计选项卡包含组合梁属性：查询有效宽度当激活了分析模型后，查询功能将显示组合梁的属性。 . 使用板生成器宏创建楼板1) 选择板生成器宏。2) 定义板属性3) 选择板面积Metal deck profiles 金属板截面金属板截面在型材目录中定义。 到STAAD.Pro的界面当设计要求考虑梁栓钉的数量时，这些值需考虑在内。STAAD.Pro在设计时，将考虑下列因素：用 AISC-ASD来设计组合梁描述STA

8、AD.Pro现在可以在使用AISC-ASD规范时，支持组合的屈曲杆件的设计 。这里假定使用完全的组合和非均布的荷载。抗剪节点用在负弯矩面积上保持连续。型钢楼板假定是垂直于构件的。如果型钢楼板平行于构件，则抗剪栓钉的数量就必须调整。下面介绍另一些用在组合梁设计中的参数。 STAAD.Pro输出STAAD.PRO.PRO CODE CHECKING - (AISC 9TH EDITION) * - | MEM= 7 Section = CM W27X84 Ratio = 0.054 Status : Pass | | Section Loc. = 1.00 Load = 103 Moment =

9、0.4422E+3 kip-inch | | Critical Condition : Steel stress after concrete hardens: I2 | | UNITS - POUN FEET | | Actual Steel Stress before Concrete Hardens = 0.1214E+6 | 16 (90) | Allowable Steel Stress before Concrete Hardens = 0.3421E+7 | | Actual Concrete Stress before Hardening = 0.0000E+0 | | All

10、owable Concrete Stress before Hardening = 0.2350E+6 | | Actual Steel Stress after Concrete Hardens = 0.2524E+6 | | Allowable Steel Stress after Concrete Hardens = 0.4666E+7 | | Actual Concrete Stress after Hardening = 0.1037E+5 | | Allowable Concrete Stress after Hardening = 0.2350E+6 | | Number of

11、shear connectors required : 51 | | Diameter of shear connectors : 5/8-inch | - 17 (90) 11.1版本的改进Tekla Structures 11.1包含以下的改进。动刚度隔板如果这块板是用板生成器宏创建的，用户可以选择楼板是否为刚接隔板。自动加载板的重量分析模型包含楼板的自重荷载，即使没有另外添加。抗剪栓钉数量抗剪栓钉的数量会作为梁的属性返回给Tekla Structures。梁的信息也可以用作栓钉的创建，并可以在图纸和报表中反映出来。分析加腋节点加腋节点可以近似地用来修改加腋区域的截面积。用户必须指定系统可

12、用的截面以及截面的长度。实际建模时，可以采用契形I型截面或H型的截面STAAD.PRO 模型: 分析板拼大梁如果用户想要在分析与设计模块中分析焊接梁，那么在TS模型中应该怎样搭建呢？这里有两种方法可行：使用等效型材， 就是说，用户定义属性对话框可以定义该型材用于结构分析。如果焊接梁由用户定义零件创建，则这个值会自动填写。截面优化会提供一个新的等效型材。用户也可以在优化截面组定义UDA(用户属性对话框)中定义一个优化截面组。参见例子“定义优化截面组”支座位移荷载支座位移荷载无法直接处理。可以使用一个刚性的弹簧支撑，它不会屈服于现有的荷载，并且在这个刚性弹簧的位置上添加一个强荷载，来创建相称的位移

13、。整个建筑的温差荷载 在11.1 版本: 我们可以用沿轴向的温差来插入一个温差荷载。并且使边框足够大，以便能包含整个结构的杆件。 可以给分别每一楼层或者梁添加不同的温度荷载，而对于梁我们可以使用部件的名称BEAM来过滤。若要在柱子上添加温度荷载，需要先改变工作平面使其垂直于X轴。温度荷载就会添加到模型中的每一轴线平面上，并且使用以部件名称为柱子的过滤。检查加荷载的杆件运行分析后，使用 查询-荷载，来查看某个指定荷载是作用在那些构件上的。 设置优化截面组优化程序会搜索一个最轻的安全截面。默认的可替换组基于截面型材目录中的分组。如例子中的HEA300因此，对于HEA300，默认的选择将是HEA10

14、0, HEA120, ., HEA1000，优化后的可能结果是： 然而，替换HEA300的也可以是以下指定的值：HEA100, HEA200, HEA300, HEAA300, HEA400, HEA500, HEA600, HEA700这个组命名为A1并且可以定义 用来修改型材目录中这些截面注意：在修改了型材目录以后，模型需要重新进行分析，根据该修改所进行的优化才会起作用。另外，由于这个组中包含的截面(HEAA300)来自另一个型材目录分支，我们必须修改高级选项：修改后，优化的结果如下(HEA450不再使用) :在Tekla Structures 中绘制分析模型在分析与设计模型对话框中使用选择对象，我们可以让TS窗口中绘制出(线框的)分析模型:梁绘制为红色，刚接连接为深蓝色，楼板/墙的边缘为浅蓝色。并且还包括节点。模型部件可以由显示属性来将其隐藏。只有当运行分析或者使用分析-创建模型之后，才能绘制出分析模型。 分析模型是有用的，特别是当STAAD.Pro分析需要花相当长的时间时，它可作为分析用的模型和STAAD.Pro的模型，而非真正进行分析。而后，我们可以在TS中检查分析模型，以及使用STAAD.Pro后处理程序。允许或禁止刚接连接分析模型