YJK 空間結(jié)構(gòu)的支座設(shè)置和彈性連接

1、九、空間結(jié)構(gòu)的支座設(shè)置和彈性連接模型中包含大跨空間結(jié)構(gòu)時(shí)，常需要對(duì)大跨結(jié)構(gòu)的支座設(shè)置彈性連接。這里的彈性連接指的是鉸接支座或者可以滑動(dòng)的支座形式，因?yàn)榇罂缃Y(jié)構(gòu)必須考慮它實(shí)際存在的支座滑動(dòng)才能滿(mǎn)足實(shí)際要求。YJK提供三種設(shè)置彈性支座的方式：1、兩點(diǎn)約束；2、單點(diǎn)約束；3、將斜桿設(shè)置為彈性連接。1、兩點(diǎn)約束一般應(yīng)采用兩點(diǎn)約束的方式設(shè)置支座。兩點(diǎn)約束用于指定同標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)（或空間層內(nèi)）兩點(diǎn)間的約束關(guān)系。操作步驟兩步：第一步在建模時(shí)在支座處設(shè)置好分開(kāi)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，第二步在計(jì)算前處理，使用節(jié)點(diǎn)菜單下的兩點(diǎn)約束菜單設(shè)置兩點(diǎn)約束。下面以空間菜單中的網(wǎng)架的支座設(shè)置為例說(shuō)明，網(wǎng)架是在空間菜單下建模，它的支座設(shè)置在第4

2、層框架的柱頂。第一步，設(shè)置網(wǎng)架支座分開(kāi)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。由于網(wǎng)架的支座高度為300mm，位于網(wǎng)架的上弦，在網(wǎng)架建模時(shí)，使網(wǎng)架的位置高于框架第4層的柱頂為300mm。為了兩點(diǎn)約束的設(shè)置，需要在支座處設(shè)置分開(kāi)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。對(duì)于支座的上節(jié)點(diǎn)，我們直接以支座在網(wǎng)架上弦處的節(jié)點(diǎn)為支座的上節(jié)點(diǎn)，不用另外單獨(dú)設(shè)置；對(duì)于支座的下節(jié)點(diǎn)，須設(shè)置在4層的柱頂節(jié)點(diǎn)處，這個(gè)節(jié)點(diǎn)需要單獨(dú)畫(huà)出。支座的下節(jié)點(diǎn)須在空間菜單下設(shè)置。為了準(zhǔn)確、方便地繪制每個(gè)網(wǎng)架支座的下節(jié)點(diǎn)，可使用“參照樓層”菜單，使用框架第4層為參照樓層，對(duì)模型用單線顯示（使用屏幕右下角的按鈕），用鼠標(biāo)捕捉圓圈處的柱頂畫(huà)出節(jié)點(diǎn)。由于是在參照樓層的柱頂節(jié)點(diǎn)直接畫(huà)出支座下節(jié)

3、點(diǎn)，因此這種方式概念明確，設(shè)置準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)便。第二步，在計(jì)算前處理設(shè)置兩點(diǎn)約束。退出建模菜單，進(jìn)入計(jì)算的前處理，點(diǎn)取“節(jié)點(diǎn)屬性”菜單下的“兩點(diǎn)約束”菜單，然后分別對(duì)每個(gè)支座設(shè)置兩點(diǎn)約束，操作是現(xiàn)在對(duì)話框上設(shè)置支座屬性，再用鼠標(biāo)點(diǎn)取支座的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度，點(diǎn)【兩點(diǎn)約束】菜單彈出對(duì)6個(gè)自由度的控制對(duì)話框，用戶(hù)需對(duì)約束的自由度前打鉤，如下對(duì)話框設(shè)置的是鉸接、約束X、Z方向平動(dòng)、對(duì)Y方向設(shè)置2000kN/m剛度的滑動(dòng)連接。特殊構(gòu)件定義和計(jì)算簡(jiǎn)圖中均以綠色表示被約束節(jié)點(diǎn)，紅色表示約束的主節(jié)點(diǎn)，綠線表示兩節(jié)點(diǎn)間存在約束關(guān)系，并且附有文字標(biāo)注。通用有限元的建模方式為空間方式，YJK對(duì)于空間結(jié)構(gòu)層

4、的兩點(diǎn)約束操作方式與通用有限元軟件相同，但是特別是在YJK的普通標(biāo)準(zhǔn)層中，節(jié)點(diǎn)都是位于樓層平面上的，兩點(diǎn)約束只能加在層頂位置分開(kāi)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上，不能在層頂和層底之間設(shè)置兩點(diǎn)約束，因此更減少了兩點(diǎn)約束的應(yīng)用。對(duì)于兩點(diǎn)約束的坐標(biāo)系，當(dāng)連接屬性為線性時(shí)，取決于在【節(jié)點(diǎn)屬性】-【局部坐標(biāo)系】中定義的局部坐標(biāo)系，當(dāng)未定義局部坐標(biāo)系時(shí)則默認(rèn)為全局坐標(biāo)系；當(dāng)連接屬性為“線性”以外的其他屬性時(shí)，則局部坐標(biāo)系1軸為由從節(jié)點(diǎn)指向主節(jié)點(diǎn)的連線方向，2軸為垂直1軸向上方向，3軸方向按1軸à2軸的右手螺旋定則確定。2、單點(diǎn)約束【單點(diǎn)約束】是YJK獨(dú)有的特色菜單，他是針對(duì)柱底下的約束設(shè)置（也可在支撐底下設(shè)置）。軟

5、件自動(dòng)在柱底和下層節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置約束，不用再人為在約束處設(shè)置分離的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)化了操作。因此，對(duì)于柱下、支撐下的彈性連接用單點(diǎn)約束設(shè)置更方便。需注意的是，【單點(diǎn)約束】目前不支持在多根構(gòu)件交匯的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。對(duì)于單點(diǎn)約束的坐標(biāo)系，當(dāng)連接屬性為線性時(shí)，與兩點(diǎn)約束方式一致，取決于【節(jié)點(diǎn)屬性】-【局部坐標(biāo)系】中定義的局部坐標(biāo)系，當(dāng)未定義局部坐標(biāo)系時(shí)則默認(rèn)為全局坐標(biāo)系；當(dāng)連接屬性為“線性”以外的其他屬性時(shí)，默認(rèn)1軸為豎直向上，2軸為全局坐標(biāo)系Y軸，當(dāng)定義了節(jié)點(diǎn)局部坐標(biāo)系時(shí)，則以局部坐標(biāo)系的Y軸作為2軸方向。根據(jù)上述規(guī)則，對(duì)于垂直的柱或者垂直的支撐桿件來(lái)說(shuō)，柱底的滑動(dòng)可以不受約束地實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于傾斜的支撐桿

6、件來(lái)說(shuō)，由于在斜撐垂直的方向上常常受到下層平面的約束，因此對(duì)于斜桿底部非水平面內(nèi)的滑動(dòng)支座，默認(rèn)的局部坐標(biāo)系方向可能不適用，這里設(shè)置的滑動(dòng)支座不能起作用，需要先用【局部坐標(biāo)系】菜單修改局部坐標(biāo)系到滑動(dòng)支座的水平位置，才可用【單點(diǎn)約束】菜單。3、將支撐桿件改為彈性連接YJK在【前處理及計(jì)算】-【特殊支撐】菜單下，設(shè)置了可將支撐桿件改為彈性連接的菜單，操作是先定義連接屬性，再把設(shè)置好的連接屬性布置到相應(yīng)的斜桿桿件上。軟件將自動(dòng)把相應(yīng)的支撐桿件改為彈性連接，他的作用和加在支撐兩端點(diǎn)之間的兩點(diǎn)約束相同。點(diǎn)【定義連接屬性】菜單彈出對(duì)話框，連接屬性包括“線性”、“屈曲約束支撐”“阻尼器”、“塑性單元”、“隔震支座”、“間隙”6個(gè)選項(xiàng)。對(duì)于空間結(jié)構(gòu)的滑動(dòng)支座，在這里應(yīng)選擇“線性”項(xiàng)，并給6個(gè)自由度賦值。對(duì)于按斜桿方式定義的連接屬性，其坐標(biāo)系則固定為該桿件的局部坐標(biāo)系，即：1軸為由斜桿較低端指向斜桿較高端的連線方向，2軸為垂直1軸向上方向，3軸方向按1軸à2軸的右手螺旋定則確定。這種將支撐改為彈性連接的方式是YJK的特色，他使彈性連接的設(shè)置變得既方便、適應(yīng)性又強(qiáng)。首先因?yàn)橹蔚妮斎朐赮JK的建模中非常方便，另外由于約束加在支撐兩端節(jié)點(diǎn)之間，這樣設(shè)置的滑動(dòng)支座不會(huì)受到約束，滑動(dòng)在