这次分析的为一个悬臂住模型,也是最基本的模型,用来练手很不错,其实就是练习练习计算流程,和敲代码的熟悉程度。
模型如下图所示,为一个底部固支的悬臂结构,上端承受2000N的荷载,截面为100mm×100mm,材料为完全弹性材料,弹性模量这里取为200000Mpa。结构在竖向荷载恒定的情况下进行水平推覆,分析结构顶部的水平位移、侧移角和水平力之间的关系。
计算代码如下所示:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 |
#弹性悬臂梁PushOver分析By伊犁的秋天 # 基本参数设置 wipe; model basic -ndm 2 -ndf 3; #使用file命令建立一个输出文件夹 file mkdir Out; #节点定义 node 1 0 0 node 2 0 1000 #边界条件约束 fix 1 1 1 1; #定义坐标变化,由于是二维结构,直接如下所示 geomTransf Linear 1; # 定义单元,命令:element elasticBeamColumn eleTag iNode jNode A E Iz transfTag element elasticBeamColumn 1 1 2 10000 200000 8333333 1; #定义记录器 recorder Node -file Out/node2.out -time -node 2 -dof 1 2 3 disp; # 2节点位移 recorder Node -file Out/node1.out -time -node 1 -dof 1 2 3 reaction; # 1节点位移 recorder Drift -file Out/drift.out -time -iNode 1 -jNode 2 -dof 1 -perpDirn 2 ; #竖向荷载定义 pattern Plain 1 Linear { load 2 0. -2000. 0.; } constraints Plain; numberer Plain; system BandGeneral; test NormDispIncr 1.0e-8 6 ; algorithm Newton; #采用Newton法计算 integrator LoadControl 0.1; #力控制加载,每次加载0.1倍荷载即200N analysis Static analyze 10; #分析10步总共2000N loadConst -time 0.0; #保持竖向荷载不变,进行PushOver分析 #定义水平荷载 pattern Plain 2 Linear { load 2 2000. 0.0 0.0; } #PushOver分析采用位移控制,对2号节点1自由度方向每次加载0.1mm integrator DisplacementControl 2 1 0.1; analyze 1000; #共加载1000步,位移为100mm |
分析结果在Out文件夹中找到,-time一栏就是荷载的倍数表示,下图给出了荷载倍数和侧移角之间的关系。
可见,由于弹性材料的设置,侧移角和水平力呈线性关系。
最后附上计算的tcl文件:点击下载