0.KCW&SAP

26
SO SÁNH KCW VỚI SAP2000 Ví dụ 1-002 : Mô tả ví dụ: Các trường hợp khác nhau của khung tải nhiệt có thể được kiểm tra trong ví dnày là một dầm đầu thừa và dầm có gối tựa. Dầm rộng 2 inch và cao 3 inch, mặt cắt hình chữ nhật. Ba loại tải nhiệt động có thể được áp dụng cho một phần tử dầm là: một thay đổi tổng thể về nhiệt độ ; một sự thay đổi nhiệt độ dọc theo chiều dài phần tử theo trục 1 địa phương ; và tải trọng nhiệt độ biến thiên vuông góc với chiều dài phần tử (hướng trục địa phương 2 hoặc 3). Đối với ví dụ này, mỗi loại nhiệt tải được áp dụng riêng biệt cho cả hai dầm công xôn và dầm công xôn có gối tựa. Chuy ển vị đầu tự do trong mô hình d ầm côn xôn đầu thừa và phản lực gối tựa trong mô hình dầm có gối tựa được so sánh với kết quả tính tay. Hình học, thuộc tính và tải trọng. Vật liệu: E=29000k/in 2 ; α=0,0000065/ 0 F. Mặt cắt: A=6 in 2 ; l=4.5in 2 . Tải nhiệt độ: Trường hợp tải 1: tăng lên 20 0 F. Trường hợp tải 2: biến đổi dọc trục địa phương 1 (trục X) 2 0 F trên inch chiều dài phần tử (20 0 cho tất cả). Trường hợp tải 3: biến thiên dọc theo trục 2 (uốn theo trục 3), 20 0 F tuyến tính trên inch. (60 0 F trên 3’’ chiều cao mặt cắt ).

Transcript of 0.KCW&SAP

Page 1: 0.KCW&SAP

SO SÁNH KCW VỚI SAP2000

UVí dụ 1-002 :

Mô tả ví dụ:

Các trường hợp khác nhau của khung tải nhiệt có thể được kiểm tra trong ví dụ

này là một dầm đầu thừa và dầm có gối tựa. Dầm rộng 2 inch và cao 3 inch, mặt cắt

hình chữ nhật.

Ba loại tải nhiệt động có thể được áp dụng cho một phần tử dầm là: một thay đổi

tổng thể về nhiệt độ ; một sự thay đổi nhiệt độ dọc theo chiều dài phần tử theo trục 1

địa phương ; và tải trọng nhiệt độ biến thiên vuông góc với chiều dài phần tử (hướng

trục địa phương 2 hoặc 3).

Đối với ví dụ này, mỗi loại nhiệt tải được áp dụng riêng biệt cho cả hai dầm

công xôn và dầm công xôn có gối tựa. Chuyển vị đầu tự do trong mô hình dầm côn

xôn đầu thừa và phản lực gối tựa trong mô hình dầm có gối tựa được so sánh với kết

quả tính tay.

Hình học, thuộc tính và tải trọng.

UVật liệu:U E=29000k/in2 ; α=0,0000065/0F.

UMặt cắt:U A=6 in2; l=4.5in2.

UTải nhiệt độ:

Trường hợp tải 1: tăng lên 200F.

Trường hợp tải 2: biến đổi dọc trục địa phương 1 (trục X) 20F trên inch chiều dài

phần tử (200 cho tất cả).

Trường hợp tải 3: biến thiên dọc theo trục 2 (uốn theo trục 3), 200F tuyến tính trên

inch. (600F trên 3’’ chiều cao mặt cắt ).

Page 2: 0.KCW&SAP

Không so sánh trường hợp tải 2 vì trong KCW không có tải trọng nhiệt biến thiên dọc

trục

1-002

Trường hợp

tải trọng

Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

1 UX (in) 0.0013 0.0013 0

3 RY (Rad) 0.0013 0.0013 0

UZ (in) -0.0065 -0.0065 0

1-002b

(Thay đổi hệ số để kể đến ảnh hưởng của lực cắt trong SAP2000, do đó kết quả ở

trường hợp tải trọng 3 không giống với tài liệu tham khảo)

Trường hợp

tải trọng

Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

1 FX (kips) -22.62 -22.62 0

3 FY (kips) 2.378 2.378 0

Mz (kips.in)

(tại ngàm)

23.778 23.778 0

Page 3: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-003

Mô tả ví dụ:

Ví dụ này kiểm tra mô men phân bố và mô men tập trung gán lên khung bằng cách

tác dụng mô men xoắn lên biên. Có thể áp dụng phân bố (đều, hình thang hoặc tam

giác…) và mô men tập trung lên các phần tử khung .

Trong ví dụ này trục có đường kính 1-inch cố định một đầu và chịu tải trọng là mô

men xoắn với các dạng biến đổi trong hai trường hợp khác nhau. Kết quả phản lực

xoắn tại đầu ngàm và góc xoay của hai nút dọc theo trục được so sánh với kết quả độc

lập và kêt quả tính tay.

Hình học, thuộc tính và tải trọng.

UVật liệu:U E= 28990k/in2; ν=0,3 ; G=11150.

UMặt cắt:U J= 0,09817 in4.

UTrường hợp tải:

Tải 1: 1k-in/in mô men xoắn phân bố đều lên phần tử khung 2, và mô men xoắn 2k-in

lên nút 4 kết thúc đối tượng khung 3.

Tải 2: mô men xoắn phân bố tam giác với một giá trị lớn nhất là 1,5k-in/in lên phần tử

khung 1 và 2k-in lên điểm 5 kết thúc đối tượng khung 4.

Page 4: 0.KCW&SAP

Trường hợp

tải trọng

Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

1

Mx (nút 3) k-in -4.0 -4.0 0

Rx (nút 3) Rad 0.02375 0.02375 0

Rx (nút 5) Rad 0.02558 0.02558 0

2

Mx (nút 3) k-in -5.75 -5.75 0

Rx (nút 3) Rad 0.02421 0.02421 0

Rx (nút 5) Rad 0.02969 0.02969 0

Page 5: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-004U

Mô tả ví dụ:

Ví dụ kiểm tra SAP2000 cho các loại tải trọng biến đổi lên phần tử khung với trục

địa phương 2 và 3 không song song với trục tổng thể. Dầm kí hiệu W12X106 được sử

dụng với trục địa phương 2 với góc quay 300 so với trục tổng thể Z như trong hình

dưới đây. Chuyển vị đầu tự do theo hướng Y, X tổng thể so sánh với bản tính tay. Các

thuộc tính mặt cắt W12X106 được đọc từ dữ liệu mặt cắt SECTIONS8.pro cung cấp

bởi SAP2000.

Hình học, thuộc tính và tải trọng

Thay đổi hệ số để kể đến ảnh hưởng của lực cắt trong SAP2000, do đó kết quả ở

trường hợp tải trọng 3 không giống với tài liệu tham khảo

TH tải trọng Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác(%)

1 UY (nút 2) in -0.01778 -0.01775 -0.17

UZ (nút 2) in -0.03149 -0.03129 -0.64

2 UY (nút 2) in -0.03306 -0.03301 -0.15

UZ (nút 2) in -0.05784 -0.05749 -0.61

3 UY (nút 2) in -0.08374 -0.08361 0.16

UZ (nút 2) in -0.1411 -0.1402 -0.64

Page 6: 0.KCW&SAP

Sự sai khác không đáng kể ở trên là do đặc trưng mặt cắt trong SAP200 được lấy từ

Catalog, còn đặc trưng mặt cắt trong KCW2010 xác định từ tính toán. Sự sai khác về

đặc trưng mặt cắt thể hiện trong 2 hình dưới đây.

Đặc trưng mặt cắt trong SAP2000

Đặc trưng mặt cắt trong KCW2010

Page 7: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-005

Mô tả ví dụ:

Sử dụng một khung một tầng một nhịp để kiểm tra SAP2000 về chuyển vị và xoay

của gối tựa thông thường, gối tựa xiên và gối tựa lò xo. Chú ý rằng đối với gối tựa lò

xo thì điểm tựa với đất của lò xo bị chuyển dịch hoặc xoay.

Sáu mô hình khác nhau được đưa ra, các mô hình giống nhau trừ tải trọng và điều

kiện biên tại điểm 4, được minh họa trong hình dưới đây. Kết quả của các phản lực gối

tựa khác nhau trong mỗi mô hình được so sánh với bản tính tay.

Hình học và các thuộc tính:

UVật liệu:U E=29.000k/in2.

UMặt cắt:U b=12in; d=12in; A=144 in2; I=1.728 in4.

Page 8: 0.KCW&SAP

Điều kiện biên tại điểm 4 và tải trọng:

Thay đổi hệ số để kể đến ảnh hưởng của lực cắt trong SAP2000, do đó kết quả ở

trường hợp tải trọng 3 không giống với tài liệu tham khảo

Mô hình Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

a FZ (nút 1) kips 6.279 6.279 0

MY (nút 1) k-in -904.241 -904.241 0

b FZ (nút 1) kips 1.113 1.113 0

MY (nút 1) k-in -160.334 -160.334 0

c FZ (nút 1) kips -18.085 -18.085 0

MY (nút 1) k-in 2604.213 2604.213 0

d MY (nút 1) k-in -473.469 -473.469 0

RY (nút 4) Rad 0.00408 0.00408 0

Page 9: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-007

Mô tả ví dụ:

Khung giải phóng liên kết được kiểm tra trong ví dụ này. Ba mô hình sử dụng đều

giống nhau, ngoại trừ giải phóng liên kết là khác nhau. Mô hình A giải phóng lực cắt,

B là mô hình giải phóng lực dọc trục và C là mô hình giải phóng mô men.

Kết quả của KCW cho ra lực dọc trục và mô men tại nút gối tựa cố định và được so

sánh với bản tính tay. Chú ý rằng các mô hình giải phóng liên kết ở trạng thái được xác

định theo phương pháp tĩnh do đó thu được kết quả tính độc lập tính được dựa trên

tĩnh học.

Hình học và các thuộc tính:

Mô hình Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

a FZ (nút 1) kips 0 0 0

MY (nút 1) k-in 50 50 0

b FZ (nút 1) kips 0 0 0

MY (nút 1) k-in 50 50 0

c FZ (nút 1) kips 5 5 0

MY (nút 1) k-in 0 0 0

Page 10: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-008

Mô tả ví dụ:

Khung có liên kết đàn hồi được kiểm tra trong ví dụ này.

Trong ví dụ này dầm công xôn có đầu thừa chịu tải trọng phân bố đều bằng hai lần tải

trọng bản thân, tại đầu ngàm của dầm, khung được gán lò xo uốn (My) và lò xo cắt

(Vz). Chuyển dịch theo phương thẳng đứng tại đầu dầm được so sánh với kết quả bản

tính tay.

Hình học, đặc trưng và tải trọng:

Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

UZ (in) -0.08036 -0.08036 0

Page 11: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-010

Mô tả ví dụ:

Ví dụ này sử dụng dầm đầu thừa để kiểm tra vùng cứng của SAP2000.

Vùng cứng có thể không cứng, cứng một phần hoặc cứng hoàn toàn. Độ cứng của

vùng cứng được đặc trưng bởi hệ số vùng cứng. Hệ số này được xác định từ tỉ số của

chiều dài vùng cứng đo từ cuối phần tử khung, được giả thiết là cứng vô cùng. Phần

còn lại của vùng cứng, được giả thiết cùng độ cứng với dầm.

Bốn mô hình lập ra trong ví dụ này. Mô hình đầu tiên không có vùng cứng, mô hình

thứ hai đến mô hình thứ tư có một vùng cứng, độ cứng tương ứng với 0%; 50%; 100%

. Với mỗi một mô hình, chuyển dịch theo phương đứng của đầu tự do của dầm được so

sánh với kết quả bản tính tay.

Chú ý quan trọng:

Biến dạng uốn và cắt được bao gồm trong phân tích cho ví dụ này.

Mô hình Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

A UZ (nút 2) in -0.39951 -0.39951 0

C UZ (nút 2) in -0.37523 -0.37523 0

D UZ (nút 2) in -0.35197 -0.35197 0

Page 12: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-013

Mô tả ví dụ:

Ví dụ này sử dụng một dầm đơn giản trên nền đàn hồi để kiểm tra . Dầm rộng 36

inch , cao 36 inch và dài 16 feet trên nền có mô đun là 800 k/ft3. Một tải trọng đứng

500 kip đặt tại giữa dầm và tải trọng bản thân dầm được bỏ qua. Mô men và chuyển vị

ở giữa dầm so sánh với kết quả tính tay. Sử dụng công thức tính của Timoshenko

1956.

Mô hình được lập bởi hai đối tượng khung dài 7.5 feet. Các mô hình gần giống

nhau ngoại trừ sự phân chia của hai phần tử khung. Mô hình A, B, C phân chia mỗi

khung thành 1, 4 và 100 phần tử khung tương ứng.

Chú ý quan trọng: chỉ biến dạng uốn được xem xét trong phân tích. Lực cắt và

lực dọc trục coi như bỏ qua, bằng cách điều chỉnh hệ số đặc trưng cho diện tích tới

1000 và hệ số đặc trưng cho lực cắt tới 0.

Hình học, đặc trưng và tải trọng:

Mô hình Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

A

(2 phần tử)

UZ (nút 2) in -0.09746 -0.09581 1.7

MY (nút 2) k-in 17318.867 16032.99 7.4

C

(8 phần tử)

UZ (nút 2) in -0.09789 -0.09784 0.05

MY (nút 2) k-in 17359.93 17286.98 0.42

D

(200 phần tử)

UZ (nút 2) in -0.09792 -0.09792 0

MY (nút 2) k-in 17362.416 17362.300 -6.7E-8

Page 13: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-014

Mô tả ví dụ:

Tính toán các giá trị riêng được xác minh bằng cách sử dụng các dao động của dầm

công xôn.

Ví dụ này sử dụng một vài mô hình của dầm bê tông dài 8 foot, với I22≠I33. Mỗi mô

hình có sự rời rạc khác nhau. Năm dạng dao động uốn đầu tiên cho mỗi mô hình đều

được so sánh với tính toán độc lập đưa ra do Clough và Penzien năm 1975.

Hình học và các thuộc tính:

Dạng Mô hình KCW2010 SAP2000 Clough và

Penzien

(1975)

Sai khác

(%)

Sai khác

(%)

1 (Z)

A (1pt) 0.038143 0.05485

0.038005

B (2pt) 0.038304 0.04264

C (4pt) 0.038327 0.039411

D (6pt) 0.038330 0.038811

E (8pt) 0.038330 0.038601

F (10pt) 0.038331 0.38504

G (96pt) 0.038331 0.038333

A (1pt) 0.025695 0.03682

B (2pt) 0.025802 0.02868

Page 14: 0.KCW&SAP

2 (Y)

C (4pt) 0.025832 0.026540

0.025337

D (6pt) 0.025825 0.026144

E (8pt) 0.025826 0.026005

F (10pt) 0.025827 0.025941

G (96pt) 0.025827 0.025828

3 (Z)

A (1pt) 0.003891 N.A

0.006064

B (2pt) 0.006369 0.008673

C (4pt) 0.006403 0.00702

D (6pt) 0.006415 0.006692

E (8pt) 0.006419 0.006574

F (10pt) 0.006420 0.006520

G (96pt) 0.006423 0.006424

Dạng Mô hình KCW2010 SAP2000 Clough và

Penzien

(1975)

Sai khác

(%)

Sai khác

(%)

4 (Z)

A (1pt) 0.002635 N.A

0.004043

B (2pt) 0.004524 0.006136

C (4pt) 0.004541 0.004974

D (6pt) 0.004554 0.004747

E (8pt) 0.004559 0.004667

F (10pt) 0.004561 0.004630

G (96pt) 0.004564 0.004565

5 (Y)

A (1pt) N.A N.A

0.002165

B (2pt) 0.001830 N.A

C (4pt) 0.002418 0.002871

D (6pt) 0.002439 0.002638

E (8pt) 0.002448 0.002558

F (10pt) 0.002452 0.002522

G (96pt) 0.002459 0.002459

Page 15: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-18

Mô tả ví dụ:

Khung cứng một tầng, một nhịp chịu một tải trọng đứng phân bố đều dọc theo các

thanh nằm ngang. Kết quả của chuyển vị đứng tại giữa thanh nằm ngang được so sánh

với kết quả tính tay. Chuyển vị tính toán trong bốn mô hình riêng rẽ với tổ hợp cả biến

dạng uốn, biến dạng cắt, biến dạng dọc trục được kể đến trong mô hình đầu tiên; biến

dạng uốn chỉ được kể đến trong mô hình thứ hai, chỉ có biến dạng cắt ở mô hình thứ

ba, biến dạng dọc trục ở mô hình thứ tư.

Mô hình a: So sánh kết quả của mô hình A trong Sap2000 và mô hình đọc từ

KCW2010 trong đo không thay đổi đặc trưng hình học mặt cắt. Do vậy đặc trưng này

có sự sai khác giữa hai phần mềm. Bên Sap2000, đặc trưng mặt cắt được xác định từ

thư viện còn trong KCW2010 được tính toán từ kích thước tiết diện.

Mô hình 2: Mặt cắt chữ I được quy về mặt cắt bất kỳ tương đương trong KCW2010

có cùng các đặc trưng như mặt cắt trong SAP2000 lấy từ thư viện.

Mô hình 3: Mặt cắt chữ I trong Sap2000 được khai báo kich thước như mặt cắt từ thư

viện để chương trình tự tính đặc trưng mặt cắt. Mặt cắt trong KCW2010 vẫn giữ

nguyên là mặt cắt chữ I như trong Sap2000.

Mô hình Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

a UZ (nút 5) in -2.81369 -2.77076 1.5

b UZ (nút 5) in -2.77076 -2.77076 0

c UZ (nút 5) in -2.81369 -2.81369 0

Page 16: 0.KCW&SAP
Page 17: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-19

Mô tả ví dụ:

Khung phẳng một tầng, một nhịp chịu lực dọc trục P ở đỉnh của mỗi cột. Tải trọng

uốn dọc cho dạng khung này được tính toán và so sánh với bản tính tay có sử dụng

công thức của Timoshenko và Gere năm 1961. Các mô hình đều giống nhau, ngoại trừ

sự phân chia thành ba phần của các đối tượng khung.

Chú ý: chỉ kể đến uốn dọc trong mặt phẳng XZ, khung được giả thiết là thanh giằng

chống lại uốn dọc trong mặt phẳng YZ. Điều này có được do việc chỉ có ba thành phần

bậc tự do Ux,Uz, và lực Ry được kể đến trong phân tích.

Mô hình Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

A

(1 phần tử)

Tải trọng mất ổn

định (kips)

267.478207 271.72935 1.6

B

(2 phần tử)

Tải trọng mất ổn

định (kips)

266.772386 270.889015 1.5

C

(4 phần tử)

Tải trọng mất ổn

định (kips)

266.704688 270.7887158 1.5

Page 18: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-20

Mô tả ví dụ:

Khung phẳng bê tông cốt thép: một nhịp, một tầng được phân tích trong ví dụ này.

Tải tác dụng là phổ phản ứng bằng cách sử dụng 5% cản dạng dao động. Tổ hợp dạng

dao động SRSS được sử dụng. Chu kỳ dao động riêng, chuyển dịch ngang và mô men

uốn trong cột và dầm được so sánh với kết quả độc lập do Chopra đưa ra vào năm

1995.

Chú ý: Trong phân tích, Chopra đã sử dụng nội suy tuyến tính loga trong khi

SAP2000 sử dụng nội suy đại số tuyến tính. Do vậy, trong mô hình SAP2000 các giá

trị gia tốc trọng trường ứng với chu kỳ mà kết cấu đã được cung cấp một cách rõ ràng.

Chu kỳ (s)

Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

Dạng 1 1.562 1.562 0

Dạng 2 0.5868 0.5868 0

Chuyển vị theo phân tích phổ phản ứng

Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

UX (nút 1) in 7.576 7.576 0

UX (nút 3) in 18.84 18.84 0

Page 19: 0.KCW&SAP

UVí dụ 1-21

Mô tả ví dụ:

Một khung ngàm cơ bản cố định có mười nhịp, chín tầng, được tính toán bởi Bathe

và Wilson năm 1972 được phân tích cho ba giá trị riêng đầu tiên. Kết quả của Sap2000

so sánh với bản tính độc lập của Bathe và Wilson đưa ra vào năm 1981 cũng như của

Peterson đưa ra 1981.

Đặc trưng vật liệu và mặt cắt và khối lượng trên một đơn vị dài cho tất cả các phần tử

được thể hiện trong hình dưới đây là tương tự với hai tham khảo trên.

Hình học và các thuộc tính:

Dạng Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

1 Trị riêng 0.589766 0.589541 -0.04

2 Trị riêng 5.551581 5.52696 -0.4

3 Trị riêng 16.789888 16.5879 -1.2

Page 20: 0.KCW&SAP

UVí dụ 2-001

Mô tả ví dụ:

Một tấm hình chữ nhật với các phần tử hình dạng bất kỳ chịu một chuyển vị cưỡng

bức tại các cạnh, về mặt lý thuyết thì trường ứng suất không đổi trên toàn bộ mô hình.

Dạng hình học, thuộc tính và tải trọng được mô tả theo Macnel và Harder năm 1985.

Kết quả của các thành phần ứng suất phẳng và uốn từ chuyển vị cưỡng bức được so

sánh với các kết quả tính tay.

Các điểm 1,2,7 và 8 bị ngăn cản chuyển dịch tương ứng theo các phương X,Y,Z và

góc xoay cho các trục X,Y, không điểm nào bị ngăn cản theo trục Z. Các chuyển vị

cưỡng bức được tác dụng vào các bậc tự do bị ngăn cản của các điểm này.

Mặt cắt tấm được mô hình bằng việc sử dụng đầy đủ các ứng xử của tấm; bao gồm cả

ứng xử căng phẳng và uốn của tấm. Các mô hình riêng rẽ được sử dụng để kiểm tra cả

tấm dày và tấm mỏng. Vì đây là mô hình phẳng do đó không có ảnh hưởng qua lại

giữa ứng xử căng phẳng và uốn của tấm.

Hình học và các thuộc tính:

Page 21: 0.KCW&SAP

Trường hợp

tải trọng

Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

Membrane xxσ lb/in2 1333 1333 0

yyσ lb/in2 1333 1333 0

xyσ lb/in2 400 400 0

PlBend xxM lb-in/in 1.111E-7 1.111E-7 0

yyM lb-in/in 1.111E-7 1.111E-7 0

xyM lb-in/in 3.333E-8 3.333E-8 0

Page 22: 0.KCW&SAP

UVí dụ 2-008

Mô tả ví dụ:

Ví dụ về tấm vuông có đầu thừa được phân tích để tìm ra các chu kỳ dao động của

năm dao động uốn đầu tiên của tấm. Các chu kỳ trong SAP2000 được so sánh với bản

tính của Harris và Crede đưa ra năm 1976.

Tấm vuông cạnh 24 inch và dày 1 inch. Một khối trên đơn vị diện tích 7.35e-7k-

s2/in3 được gán vào tấm. Vấn đề tồn tại ở đây là khối lượng.

Vấn đề này được giải quyết bằng việc sử dụng ba lưới khác nhau trong ba mô hình

khác nhau. Mô hình A, B, C lần lượt là các lưới có kích thước 10×10, 20×20, 40×40.

Mô hình được tạo ra bằng việc sử dụng phần tử tấm đơn và việc chia lưới này được sử

dụng chia lưới tự động có sẵn trong SAP2000. Tấm được mô hình trong mặt phẳng

XZ. Vì chỉ có tấm dạng dao động uốn mới được mong muốn, chỉ có chuyển vị Uy, góc

xoay tự doRx, Ry được trong mô hình, làm giới hạn ứng xử của chúng trong biến dạng

uốn. Bậc tự do của Uy và góc xoay Rx được ngăn cản tại nút 1 và 2.

Tính năng chia lưới tự động có một tùy chọn đặc biệt để thêm các ngăn cản vào bậc

tự do tại điểm nút mới (tạo ra bởi quá trình chia lưới) dọc theo biên của phần tử tấm

nếu cả hai góc kề của tấm có bậc tự do bị ngăn cản. Tùy chọn đặc biệt được dùng

trong ví dụ này, do đó tạo ra ngăn cản dọc theo gối tựa của phần tử tấm.

Hình học và các thuộc tính:

Page 23: 0.KCW&SAP

Dạng Mô hình KCW2010 SAP2000 Độc lập

Sai khác

(%)

Sai khác

(%)

1

A 10x10 0.01736 0.01743

0.01723

B 20x20 0.01737

C 40x40 0.01735

2

A 10x10 0.007080 0.00717

0.00704

B 20x20 0.00710

C 40x40 0.00708

3

A 10x10 0.002801 0.00288

0.00281

B 20x20 0.00284

C 40x40 0.00283

4

A 10x10 0.002193 0.00228

0.00219

B 20x20 0.00223

C 40x40 0.00222

5

A 10x10 0.001928 0.00200

0.00193

B 20x20 0.00196

C 40x40 0.00195

Page 24: 0.KCW&SAP

UVí dụ 2-009

Mô tả ví dụ:

Trong ví dụ này một tải tập trung 50 tấn đặt lên một phần tử tấm dày 1inch, được

đặt trên nền đàn hồi. Phần tử tấm trong ví dụ này được mô hình là dài 300 inch và rộng

300 inch, được chia lưới 50×50. Tải trọng được đặt tại tâm của tấm. Độ võng của tấm

tại điểm chất tải được so sánh với kết quả tính tay, tính toán theo lý thuyết của

Timoshenko và Woinowsky-Krieger năm 1959.

Hai mô hình khác nhau do việc sử dụng từng mô đun đất nền khác nhau. Mô hình A

sử dụng mô đun đất là 30 k/ft3, trong khi mô hình B sử dụng mô đun đất nền là 800

k/ft3. Những giá trị này được chọn ra để thể hiện xấp xỉ trên và dưới độ cứng của lớp

đất cát.

Hình học và các thuộc tính:

Mô hình Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

A UZ (tại tâm) in -0.9284 -0.9285 0

B UZ (tại tâm) in -0.1827 -0.1827 0

Page 25: 0.KCW&SAP

UVí dụ 2-013

Mô tả ví dụ:

Một tấm hình chữ nhật có các phần tử hình dạng khác nhau, chịu nhiệt độ tăng dần

đến 1000F và không thay đổi trong suốt độ dày của tấm. Dạng hình học và thuộc tính

của tấm được mô tả tương tự như kiểm tra lỗi của MacNeal và Harder năm 1985. Kết

quả chuyển dịch của điểm và ứng suất từ tải trọng do nhiệt độ được so sánh với các kết

quả tính tay.

Hai mô hình được lập ra cho ví dụ này, các mô hình khác nhau ở chỗ: mô hình A

ngăn cản cố định tại nút 1 cho phép tấm giãn nở tự do; mô hình B ngăn cản tại bốn góc

( nút 1, 2, 7, 8) để ngăn cản việc giãn nỡ nhiệt.

Hình học và các thuộc tính:

Mô hình Thành phần KCW2010 SAP2000 Sai khác

(%)

A

UX (nút 8) in 0.000132 0.000132 0

UY (nút 8) in 0.000066 0.000066 0

xxσ lb/in2 0 0 0

yyσ lb/in2 0 0 0

B

UX (nút 8) in 0 0 0

UY (nút 8) in 0 0 0

xxσ lb/in2 -733.33 -733.33 0

yyσ lb/in2 -733.33 -733.33 0

Page 26: 0.KCW&SAP