《结构分析SE》课件

《结构分析》SE结构分析（结构工程软件）是一种专门用于结构分析和设计的软件它可以SE帮助工程师进行结构分析，包括静力分析、动力分析和稳定性分析课程内容简介钢结构分析混凝土结构分析木结构分析复合结构分析重点介绍钢结构的力学性能、着重讲解混凝土结构的材料特介绍木结构的材料性能、分析探讨复合结构的组成材料、力计算方法、设计规范和常见问性、分析方法、设计规范和常方法、设计规范和常见问题，学性能、分析方法、设计规范题，例如钢结构的强度、稳定见问题，例如混凝土的强度、例如木材的强度、弹性和防火和常见问题，例如钢筋混凝土性和疲劳耐久性和裂缝控制性能结构、钢木结构和钢混凝土组-合结构等基本概念结构构件结构是指由若干个构件或元件通过连接件组合而成，以承受外力的构件是组成结构的单个单元，可以是梁、柱、板、墙等作用并完成一定功能的整体连接件荷载连接件用于将各个构件连接起来，确保结构的整体性，例如螺栓、荷载是指作用于结构上的外力，例如重力、风力、地震力等焊接等结构分析的目的确保安全性控制变形结构分析评估结构在各种荷载作用下的强结构分析预测结构在荷载作用下的变形，度和稳定性确保结构能够安全承受预期确保变形在允许的范围内控制结构的过的荷载，防止结构失效度变形，避免影响结构的正常使用结构分析的类型静力分析动态分析

1.

2.12主要研究结构在静荷载作用下分析结构在动态荷载作用下的的受力情况，例如建筑物自重响应，例如地震荷载、车辆荷、风荷载、雪荷载等载等线性分析非线性分析

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4.34假设结构材料在荷载作用下呈考虑结构材料的非线性行为，现线性弹性行为，简单高效，更精确地反映结构真实情况，适用于大多数工程结构适用于复杂结构或特殊荷载情况荷载和荷载组合荷载种类荷载组合安全系数永久荷载根据不同荷载的组合情况，确定结构的承载安全系数用来保障结构在荷载作用下不会发•能力生破坏可变荷载•风荷载•地震荷载•支承条件固定支座铰支座12固定支座限制结构的位移和旋铰支座仅限制结构的位移，允转结构物不能移动，也不能许旋转转动滑动支座弹性支座34滑动支座限制结构的垂直方向弹性支座允许结构在一定范围的位移，允许水平方向的位移内发生位移，可以根据需要调整其刚度大问题拆解为小问题简化复杂性1将大型结构问题分解为更小、更易于管理的子问题，有助于简化分析过程针对性分析2针对每个子问题进行深入分析，更容易获得更准确的解提高效率3将大问题拆解为小问题，可提高分析效率，降低计算复杂度力分布分析结构荷载传递影响因素结构荷载从屋顶、楼层和外墙传递到基础荷载类型、结构几何形状、材料属性影响荷载分布荷载会传递到不同的结构构件荷载大小和方向会影响结构构件的受力状况轴力计算轴力是结构构件在轴向荷载作用下的内力轴力计算是结构分析的重要组成部分，它是确定构件承载能力和结构安全性的基础轴力计算方法通常基于力平衡原理和材料力学公式根据不同的结构类型和受力情况，采用不同的计算方法，例如静力分析方法、有限元分析方法等1杆件轴力杆件轴力是指杆件截面上的内力2节点轴力节点轴力是指节点处各杆件轴力的合力3结构轴力结构轴力是指整个结构受荷载后的轴力分布剪力计算剪力结构内部承受的力作用方向垂直于结构的截面计算方法静力平衡原理弯矩计算弯矩是作用在物体上的力矩，它会导致物体弯曲变形弯矩计算是结构分析中的重要步骤，它可以帮助我们确定结构的承载能力和稳定性弯矩的计算方法多种多样，常用的方法包括截面法、积分法和有限元法选择哪种方法取决于具体问题和结构类型应力分析应力分析是结构分析的重要组成部分，它涉及计算结构内部的应力分布和大小通过应力分析，可以评估结构的强度和稳定性，并确定结构是否能够承受预期荷载1强度材料抵抗断裂的能力2稳定性结构抵抗失稳的能力3应力集中应力在结构特定区域的局部增加挠度分析挠度结构在荷载作用下发生的变形允许挠度结构在荷载作用下允许发生的变形挠度计算根据结构材料、几何形状和荷载计算挠度挠度分析分析结构的变形是否满足设计要求安全性检查承载能力检查稳定性检查确保结构能够承受设计荷载，不确保结构在荷载作用下保持平衡发生破坏，不发生倾覆耐久性检查抗震性能检查确保结构能够在使用寿命内保持确保结构能够在地震等自然灾害良好的性能，不受腐蚀、老化等发生时保持安全，不发生坍塌影响变形检查结构变形变形限值结构在荷载作用下发生的形变，例如弯曲、扭结构变形必须满足规范要求，以确保使用功能转和拉伸和外观变形计算变形控制使用有限元分析等方法模拟结构变形，验证其通过合理设计，选择合适的材料和施工工艺，是否符合要求控制结构变形结构设计流程结构设计1确定结构形式和材料结构分析2计算荷载、应力、变形结构计算3确定结构尺寸和钢筋结构施工4根据设计图纸进行施工结构验收5对结构进行验收结构设计流程是一个严谨的过程，需要经历多个步骤才能完成首先，要根据建筑功能和使用要求确定结构形式和材料然后，进行结构分析，计算荷载、应力、变形等数据，为后续计算提供依据之后，进行结构计算，确定结构尺寸和钢筋最后，根据设计图纸进行结构施工，并对结构进行验收结构设计流程的每个步骤都至关重要，确保结构的安全性、可靠性、经济性钢结构分析方法有限元分析弹性理论塑性理论有限元分析是使用计算机模拟来预测弹性理论是基于连续介质力学和材料的弹性塑性理论考虑了材料在屈服强度后发生的塑FEA结构行为的强大工具它将复杂的结构分行为来分析结构的它涉及使用平衡方程性变形它被用于评估结构的极限承载能解成小的元素，然后使用数值方法求解每个、材料本构方程和几何方程来计算结构的变力，并确定结构在失效前的安全裕度元素的变形和应力形和应力钢结构设计要求安全性要求可靠性要求

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2.12确保结构安全，防止因荷载或结构应在设计使用年限内保持意外事件导致坍塌或损坏可靠的性能，并满足抗震、抗风等要求经济性要求美观性要求

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4.34选择合理的设计方案，降低材设计应考虑建筑整体的美观性料成本和施工成本，并实现经，与周围环境相协调，并体现济效益现代设计理念钢结构设计常见问题腐蚀火灾钢材暴露在潮湿环境中，容易腐蚀，影响结构火灾高温会降低钢材强度，导致结构失效强度地震疲劳地震造成结构振动，可能引起钢结构构件的疲反复荷载作用下，钢结构构件可能产生疲劳裂劳破坏纹混凝土结构分析方法有限元法力学模型软件应用结果分析有限元法是一种常用的混凝土力学模型是基于混凝土材料特常用的结构分析软件包括分析结果用于评估结构的安全结构分析方法将结构离散化性和结构几何形状建立的模、和性、稳定性和耐久性工程师ANSYS ABAQUSSAP2000成有限个单元，使用计算机模型用于模拟荷载作用下结构的等这些软件提供强大的功能可以根据分析结果调整设计方拟结构的力学行为应力、应变和变形，帮助工程师进行复杂的结构案，优化结构性能分析混凝土结构设计要求材料强度结构安全施工规范耐久性混凝土材料强度等级必须满足设计应确保结构在各种荷载作施工过程应严格按照规范要求混凝土结构应具有良好的耐久设计要求，并符合国家标准用下能够安全可靠，并能满足进行，确保混凝土质量和结构性，能够抵抗环境因素的侵蚀使用功能要求完整性和破坏混凝土结构设计常见问题钢筋配置不足混凝土强度不足设计阶段没有准确计算钢筋用量施工过程中混凝土强度达不到设，导致钢筋配置不足，降低了结计要求，导致结构承载能力下降构的抗震性能，影响结构的安全裂缝控制不当施工质量问题由于混凝土裂缝过大，可能影响混凝土浇筑、养护不到位，可能结构的耐久性，导致钢筋锈蚀，导致结构出现蜂窝、麻面、裂缝降低结构的使用寿命等质量问题木结构分析方法力学模型材料特性节点连接木结构通常采用弹性力学理论木结构分析需要考虑木材的弹木结构的节点连接方式多种多，以杆系模型进行分析杆系性模量、抗拉强度、抗剪强度样，不同的连接方式会影响结模型通过离散化方法，将木结等材料特性，这些特性会影响构的刚度和强度，需要在分析构简化为一系列杆件结构的承载能力中进行详细考虑分析软件木结构分析可以使用各种软件，如、等，这SAP2000ETABS些软件可以进行结构的静力分析、动力分析等木结构设计要求强度和刚度防火性能木结构需满足强度和刚度要求，木结构的防火性能需符合相关标以确保安全性和耐久性准，以提高建筑物的防火安全性耐久性防腐性能木结构应具有良好的耐久性，以木结构需采取有效的防腐措施，抵御气候变化和生物侵蚀延长其使用寿命木结构设计常见问题耐久性防火强度尺寸稳定性木材容易受到腐烂、虫害和霉木材是易燃材料，需要采取防木材的强度不如钢材或混凝土木材会因湿度变化而膨胀或收菌的影响火措施缩复合结构分析方法整体分析法分层分析法

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2.12将复合结构视为一个整体，进根据材料性质，将复合结构分行整体分析计算为若干层进行分析有限元分析法经验公式法

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4.34利用有限元软件，对复合结构利用已有的经验公式，估算复进行数值模拟分析合结构的力学性能复合结构设计要求强度要求稳定性要求复合结构应满足强度要求，确保结构安全承载复合结构应满足稳定性要求，防止发生失稳破坏耐久性要求防火要求复合结构应满足耐久性要求，确保结构使用寿复合结构应满足防火要求，确保结构在火灾情命况下安全复合结构设计常见问题材料连接界面应力不同材料的连接方式对整体结构性能有很大影响，需要慎重选择材料界面处容易产生应力集中，可能导致局部强度不足或破坏和设计例如，钢结构与混凝土结构的界面应力需要进行仔细分析和计算例如，钢筋混凝土结构中，钢筋与混凝土的粘结强度需要仔细考，避免出现应力集中虑，防止出现脱粘或开裂课程总结结构分析基础力学分析方法

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2.12介绍了结构分析的基本概念、讲解了轴力、剪力、弯矩、应目的、类型以及荷载和支承条力、挠度等力学分析方法件结构设计流程材料结构类型

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4.34阐述了结构设计流程，包括安深入分析了钢结构、混凝土结全性检查、变形检查等关键步构、木结构、复合结构的设计骤方法和特点学习建议课后练习案例研究认真完成课后习题，巩固课堂知识，提高实际应用能力通过分析实际工程案例，了解结构分析在实际工程中的应用软件学习文献阅读学习使用结构分析软件，提高工作效率阅读相关文献，了解结构分析领域最新进展。