桥梁特征值分析.docx

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1、14.特征值分析概要对如下列图量端较支的圆管运行特征值分析。 材料弹性模量:30xl06 psi 截面0. 31416 in20. 15708 in41. 00 in0. 05 in1. 0 in/sec2截面面积(Area) 截面惯性矩a) 半径(radius) 厚度(thickness) 重力加速度(g)密度（7）= 7.764 x W4 Ibf - sec2/in418 1920 21777100(a)两端钱支的简支梁(b)，圆管截面图14.1分析模型查看模态外形查看对模态1的模态外形和自振频率。模型窗口咤（图14. 10）结果/电周期与振型荷载工况（模态号）（模态1 ）;模态成分（Md

2、-XZ ） 显示类型 图例（开）振型.口振型外形放大系数（L5） J IDAS/Civil V 6.3.3 - D:整理结构力学14特征值分析14-特征值分析唯型程口嬴文件国）编辑起）视图9 模型）荷载 分析 结果 设计如 模式 查询）工具 窗口也）帮助邕）以口与2 T/方工笳以口与2 T/方工笳去Q辱反凉& IU叵 廉拿肩导用基本三口,立国区&邰色 国 I%为|牍 N蓝的垃陇|胎 Sffi振型形状模型窗口 结果-特征值模态模态|三I二II自版模态三I多模态1哈显示类型 R,振型 r数值 一动画一态成分C Hd-xC Bd-Yr Md-zC Hd-XTc d-YZ G Md-xzC Hd-XT

3、ZQl变形前kJ7图例 工j r等值线图 j荷载里施冬包Mode 1MIDAS/CivilPOST-PROCESSORVIBRATION MODE播生(CYCLE/SEC)2133460自斯周期(秒)0X)45801MPM(%)DX- 0.000000DY= 0.000000 DZ= 84.972441I，ZU: 0, 0, 0I I卜命令信息人分析信息/G： 0, 0, 0RX= RY= RZ=Mode 10.0000000.0000000.000000MAX s HMIN : 1文件：14-特征馆分析*14： epi日期：09/18/2004一-一方面Xi 0X)00Z: 0X100图14

4、.11模态1的外形I. x口以旦X夕2? 与我-禺小。用鼠标指定要查看的 模态。T & W国K治而同 团 /为命令信风务析信息/g 1文件更）编相Q）视图9 模型）荷载03分析结果设计6）模式Q）查询）工具U）窗口应）褥助5）回叵翼与，晶口喔 J2I自搔梗意Z! J振型数:r水平排列垂直排列确认取消选择模型12 3 4 5 6 e e e e e e 一.u u _u o 选择类型a （垂直排列）IDAS/Civil V 6.3. 3 - D:civin整理结构力学二 14-特征值分析 14-特征佰分析建立模型2建立模型2设定基本环境采用另存为功能把新文件以特征值分析2.mgb为名存档。文件/

5、另存为（特征值分析2 ） J关闭除模理舒，以外的工作窗Q自动对齐变更材料在材料输入栏上容重变更为0.0007764 * 2o。用鼠标选择材料,。用鼠标选择材料,由I编辑）L模型/材料和翼面特性/ E材料 材料号玲（图14. 13） 9 I -分析数据 容重（0.0007764X2 ） J图14. 13选择材料数据图14. 14变更材料数据运行结构分析运行特征值分析。分析/运行分析查看分析结果查看模态外形结果/ 周期与振型模态成分 （Md-XZ）多模态 选择模态 （垂直排列）& IIDAS/C1V11 V 6. 3. 3 - D:cxvil整理结构力学114-特征值分析14-梏征值分析2文件 丽

6、也和 视图&）模型）荷数（1）分析 结果和 设计模式9）交询9 IMQ）窗口 （J）帮助QJ）|口片.国昌& 今 1 ，/声海假设我g。回叵产载工况醺蠢号）|Hod 6多模态I模态成分o nd-Ic Nd-Tc i!d-Zc Hd-XTc Nd-iz 廿 Md-xzC Hd-XTZ显示类型F厂变形前厂数值_J厂图例 M厂动画 J厂等值线由.I适用 | 关闭如枳查找帮助，话按F1键flode 1 | flode 2 ) Hode 3 llode 4 | Node 5 ode 6| | | R命令信息人分析信息厂U: 42.5. 0, -4.400177 G: 42.5. 0, -4.400177

7、IL1LJ 上flbF丁 如；Hnon, 叵 总 之1/尼三!图14. 15模型2模态外形比拟分析结果依据模型1和模型2的特征值分析结果查看对质量变化时的自振频率的变化。模态模型1模型2精确值分析结果Istmode21.833521.83315.43862ndmode87. 333387. 333361.75393rdmode196.4941196.4941138.94234thmode349.2940349.2940246.98815rhmode545. 6702545. 6702385. 84716thmode785. 4762785. 4762555.4155单位：Hz模型2的质量是模型

8、1的两倍。模型2的自振频率降到模型1的1/72 （能0.707）。可以 看出结构的特征值与质量的根号值成反比。特征值分析是求结构固有的自振频率和模态外形的分析方法。特征值分析运用于风荷载 和地震荷载的计算，在运行时程分析、反响谱分析前必需运行的分析步骤。习题1.在与例题中的模型2相同的条件下，弹性模量改为60x106 psi,再比拟特征值分析后的 结果。本例题使用的圆管模型材料有密度（Y）为7. 764xl0-4 lbf.sec2/in4fi 转换到Z重力加速度（1 ）暨1点格（关），段捕获点（关），“捕获轴线（关），2正面图14.3设定结构类型定义材料以及截面输入材料和截面。用户定义的类型和

9、数值类型输入数据。模型/材料和截面特性/ E材料一般 名称(材料)；设计类型)用户定义用户定义 法律规范 无分析数据弹性模量(3. 0E+7 )重力加速度为1.0 in/sec2,在容重 输入栏里输入密度也 无妨。容重(0.0007764 )0模型/材料和截面特性/工截面数值名称(截面)；截面外形 管型截面尺寸D ( 2. 05 ) ; tw ( 0. 05 )截面特性值 面积(0. 31416 ) ; Iyy ( 0. 15708 )截面敷餐数据库/用户数值名称：僧面偏心：仲名 V1尺FD2.050intw0.050in截面特性值计算截面特性值面积 10.31416inA2Asy |0in

10、2Asz0in2Ixx0.0000e+000in4iyy1.5708e-00iinA4Izz0.0000e+000in%Cyp0inCym0inCzp0inCzm0inQyb0inA2Qzb0in 2Peri:O0inPeri:I0in.“焊接组合截面显示截面特性.|取消| 适用|图14.4定义材料图14.5定义截面建立节点和单元采用建立方点的复制功能输入节点，再用建立电元功能连接各节点建立线单元。模型/节点/ M建立节点节点号坐标系（X, y, z） （ 0, 0,. 0 ）复制 复制次数（20 ）;距离（dx, dy, dz） （ 5, 0, 0 ）| MIDAS/Gen V 6D:c*q

11、f，gerwHueft证伯分析收生口色文饰E ttE）视图模型（曲5（0分析3）结熟Si+Q）粳式9）查询（0）0中0：）二，昌白 惜 珍/V马雷色文饰E ttE）视图模型（曲5（0分析3）结熟Si+Q）粳式9）查询（0）0中0：）二，昌白 惜 珍/V马雷IM（D n（w）Wxh）电风曲：氏2 0 世1 |回aW疝匕傕本 山 wi节点单元边界条件质量荷就酉e0 JO JI M ；3 J4 J5 J6 p J8 J9 秋G)/G/小筐.国311电带！豳如愚查找有助，请按F1J*天翅标准1川，| |刁HLllJ2J.g： o,o,o瓜 Tim 司 _d氢R7 I7_T/I 2 ；图14. 6建立节

12、点模型/单元/ 建立单元单元类型一般梁/变截面梁材料 1 ：材料；截面 1 ：截面,I交叉分割节点（开）单元（开）；连接节点（1, 21 ）”I MIDAS/Gen V 6.1.1 - D:cwqfigenvaluettfflr 8!BOJ,文饰E E）视图模型（曲5（0分析 结熟i+Q）粳式查询 i -2 *昌白田1 刁用画3厂书点*元|边界条件质量荷就隼元美里ITw3_J产面耳声称.| I |1 KS3 _方向 B.t通-k节点F3 deci节点连接Il 2ir直交卜.，,刁1id交叉分别 p节点2单元_ r建立交叉节点适用|关闭9）|/ ，上哈妇0 0庵牛小，PeL 央+中:-;宽愚查找

13、布助，请按F11*宽愚查找布助，请按F11*【吐I小命令信口无开淤丁广照标次|j|，| |j|r|zJILdJ上o,o,o-(ibf3nrg 幻那么而凶叵 r3/图14. 7建立单元输入边界条件输入边界条件输入边界条件。两端设定为较支（Dx, Dz）o模型/边界条件/ 一般支承w单项选择（节点：1, 21 ）选择添加；支承条件类型Dx, Dz （开）原文件电）发揖口 视图9 模型 荷载0=）分析 结果 设计如 模式电）至询）XRO 窗口&）超助国）_曰X口片0 |KI&E |信源工T露画7忆蕃算 4国Q W.内 I也画.虐A*i& g电贬叵J用题 3 9诃 HXI 3热舀区好出网出同学W /卷

14、 二学城今瞥昌模型窗口 |节点 单元边界条件I质量 荷我I 一般支承Z1|选择r添加 5替软 r扭哙支承条件类型值部方向）r D-ALLDx|7DyrDzPF R-ALLRx厂RyRzriSfflCA)；关闭-)I如想盍我帮助，诱按Fl键JIVI，4/小II其总慧出 国100嗫济工:一一1/|比行0 口旧小，|乂金|峭卡金吟0吟嗝A牛小qrL 蚓 会中、田口口口命令信百A分析信息/78910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20U: 0, 0, 0G: 0, 0, 0hllDAS/Civil V 6.3.3 -卬：ciIA整理结构力学14-特征值分析14-特征值分析-模型

15、窗口目向又图14.8输入支承条件输入分析条件0关于特征值分析的具 体说明参照在线关心 的“特征值分析”部 分输入特征值分析数据。输入特征值分析掌握数据分析/特征值分析掌握频率数量（6 ）特征值掌握参数 迭代次数（20 ）子空间大小（0 ）;收敛误差（le-006 ） J运行结构分析图14.9设定特征值分析条件运行特征值分析。/节点号（关）分析/学运行分析查看分析结果采用表格的形式查看特征值分析结果。自振频率指结构在不受外力和阻尼作用的状态下由结构的刚度和质量发生的自由振动的 频率。这是结构的特征动态特性，是推断结构动态效应的指标。结果/分析结果表格/周期与振型/自振模态图14. 10特征值分析结果对话框