实例1桁架桥结构静力分析.pdf

编写：陈学伟 dinochen1983, OpenSEES 实例教程 实例 1 桁架桥结构静力分析 1) 问题描述： 本题是一个传统的桁架桥结构受重力荷载（节点荷载）的作用的静力分析，如图所示。 主要演示 OpenSEES 桁架单元在结构分析中的应用。结构模型尺寸如下图所示，上弦杆与下 弦杆采用 H300x500x20x20 型钢，所有的腹杆（斜杆）采用 H300x300x15x15 ，顶部采力为4 个 100kN 的集中力（不考虑自重影响），材料采用钢材，弹性模量E 为 200000MPa 。弹性分 析，求解跨中变形值。 注意：本题开始就采用 3D 分析系统，不再采用 2D 分析系统，主要因为 3D 分析系统已包 括 2D 的分析内容，用户可以举一反三了解2D 问题的分析。本书主要探讨OpenSEES 的分 析功能及操作使用，不会拘泥于建模的细节，如节点坐标的计算，单元连接的编排。因此 本书主要的建模会依靠笔者开发的 ETO 程序（ETABS TO OPENSEES ）及ETABS 程序进 行建模，于是这里会谈及 ETABS 的一些简单操作。通过 ETABS 进行建模，再导成 OPENSEES 的命令流，通过命令流介始 OPENSEES 实例结构分析的整个过程。 2) ETABS 模型建模 （1） 采用ETABS 的可视化界面进行OpenSEES 的建模。打开ETABS 程序，根据结构模 型输入轴网的数据。如下图所示。选择 Grid Only 进行轴网建模，输入参数后只得到 系统的轴网即可。 下载网站： Email: dinochen1983@ 1 编写：陈学伟 dinochen1983, OpenSEES 实例教程 图 轴网输入界面 图 ETABS 显示的轴网系统 （2 ） 点击菜单【Define 】→【Material Properties 】输入材料参数，点击材料 STEEL，将 其参数弹性模量（Modulus of Elasticity ）改为200000MPa 即可。 注意：弹性材料的参数比较简单，一般只需要输入弹性模量 E 与泊松比μ，而剪切 模量就通过弹性模量与泊松比计算得到。非线性（弹塑性）材料的参数就比较复杂， 以后面的章节会进行介绍。 下载网站： Email: dinochen1983@ 2 编写：陈学伟 dinochen1983, OpenSEES 实例教程 图 ETABS 材料定义 （3 ） 点击菜单【Define 】→【Frame Sections 】输入截面参数。为了能够较好地将ETABS 的模型导入OPENSEES 模型中，截面数尽可能地少，删除所有不相关或没有用上的 截面，保留单元采用的截面。建立以下两个截面， H300X500X20X20 及 H300X300X15X15 ，以H300X500X20X20 为例，截面参数与输入的界面如下图所示。 建立工字型截面采用【Add I/Wide Flange 】。 注意：为了导入 OPENSEES 模型，方便标记，拟导成 OPENSEES 中的桁架单元的 截面，截面的名称开头为字“T ”（代表桁架单元截面 Truss ），所以截面名字应为 “TH300X500X20X20 ”。其它截面首字母与单元类型的关系如下表所示。 截面名称首字母 OpenSEES 对应单元 单元类型 T Truss 桁架单元 E Ela