mst培训笔记.doc

本人于2006年7月2日参加了杭州浙江大学的MST2006的培训,对于一个没有接触过网架的人来说,收获很大,我愿意把我听课的笔记和对培训老师老师的提问以及和当时与一起培训的学员聊天时讲到的网架设计经验拿出来,大家一起学习、探讨。因为MST的操作比较简单，所以笔记中具体的操作顺序就不讲了，主要是操作中的关键地方，以及为什么要这样操作。 1、在选择约束的时候，对于后面的操作中有一项是“约束信息”中的“约束条件”，先选择“其它”，即不约束，等在后面的操作中添加完荷载后再在合适的地方施加约束。原应是程序中的“约束信息”中的“约束条件”都是周边约束，当你选择这个的时候会发现，程序在周边每个网格的节点上都给你加了支座，这肯定是不合适的。因为有的时候可能你是几个独立柱支撑，而且支撑的点并不是那么标准都在周边，所以最好的办法就是先不加约束，先选择“其它”，等你填加完荷载的时候再根据你网架的外型及现场能给你的约束条件来加约束。（这其实是建模时标准网格的支座设置问题。一般都是在后边加支座约束） 2、建立/约束，在相应节点上施加约束，有4个选项，分别是固定约束/弹性约束/强迫位移/斜边界，下面就详细分析一下这4个选项的区别： A、固定约束，意思是在网架的支座处的X/Y/Z方向的线位移为0，而角位移自由。这种约束是认为支座处的刚度无穷大以至于支座处 的X/Y/Z方向的线位移为0，这是在真实物理世界中是不可能的事情，因为真实物理世界中就不存在绝对刚体，当然就不存在刚度无穷大，所以支座的地方肯定有位移，而且在地震的时候，支座之间可能会有相对位移，但是如果你选择了“固定约束”，那么你将会在后面的震形显示中，你会发现“固定约束”的支座就象钉在石板上的钉子一样一动不动-可能吗？（也是可能的，如筒壳型煤棚，其支座在落地的土建基础上直接焊接，即支座底板与埋件直接焊接，该支座可认为固定；另按照筒壳拱与曲梁的区别，其支座应有较大的水平约束） B、弹性约束，意思是在网架的支座处的X/Y/Z方向的线位移不是0，但是也不是自由移动，而是用3个方向的弹簧来模拟支座的性能， 需要我们计算的是弹簧刚度K，这是弹性力学中的概念。因为既然世界中不存在绝对刚体，那自然一切物体在一定变形的范围内它就是弹性的，因此弹性约束才是最接近物理世界中的真实约束，而固定约束是不存在的。（？） C、强迫位移，它是模拟支座的的不均匀沉降的。有的人讲网架对支座的的不均匀沉降有良好的适应性，不需要考虑，有的人则认为既然存在为什么不考虑，而且认为当地基是软弱地基的时候且不是桩基础并且在支座附近有不均匀的堆载的时候 ，就一定要考虑 。意见分歧较大，罗尧治教授的建议是谨慎使用，最好你们别用，因为他自己也很少用，我问了他的学生，他们告诉我这个功能很少用。我是忠实的把这些意见告诉各位虎友，没有一点我自己的特殊加工，所以这个功能你自己来决定是否使用。 D、斜边界，就是支座自己的局部坐标系和网架的坐标系存在一个坐标轴的交角，支座是倾斜的，这个时候你用这个功能来模拟。 以上4种约束经常能用到的是固定约束/弹性约束，推荐弹性约束，因为此约束接近真实！在这里罗教授甚至这样说，一个虚假的弹簧约束可能也比一个固定约束可靠！需要注意的是当你在独立柱子上放了一个橡胶垫板时，注意啦，此时的模型是弹簧并联模型，不是弹簧串联模型，这个很多人都闹错啦！是弹簧并联模型，总刚计算公式为K=K1*K2/ （K1+K2）！千万不要给闹成串联拉，如果你还想不通 ，你回去把你高中2年级的物理书拿出来，里面有2个弹簧组合时候的系数K的推导，切忌！因为我就闹错了，最后还是罗尧治教授的学生陆博士纠正我的，陆博士自己也说这个公式很容易闹混！（应该是橡胶垫是串联的，但弹簧刚度计算是按电工学上的并联公式计算的） 3、绘图/画辅助线/画辅助圆/画辅助圆弧，这个模块的功能是为了方便的修改模型，让一些节点能移动到辅助圆上，以及在填加风荷载的时候用辅助线的功能来划分区域，填加不用体型系数的区域，辅助线功能不影响计算和出图纸！ 4、在分析设计/工况组合中，勾选“静载起控制作用、静载起有利作用，风载起控制作用”目的是为了填加相应的分析组合！而不是人为说“静载起控制作用、静载起有利作用，风载起控制作用”，培训的时候很多人就把这个给闹混啦，我当时就不同意别人的意见，你连结构都没有分析就敢说“静载起控制作用、静载起有利作用，风载起控制作用”？他们都说是罗教授这样说的，结果我第2天就问罗教授，罗教授的讲法和我的理解是相同的。这就说明时听课当你觉得可疑的时候，一定要多和老师沟通。不能听了前面的操作没有搞清楚为什么要这样操作！之所以这样选择是为了考虑当一种荷载起控制作用的时候相应的控制组合，主要目的是为了多添加一种分析组合，把可能的情况都包括进来！ 5、关于活荷载不利布置。程序没有自动考虑活荷载不利布置，也就是说都是按照均匀布置的情况来考虑！你可以把你自己认为可能的不利布置的组合输入程序里计算！在这里强调一点，我发现这次我去培训的时候，问了很多人，人家都说从来没有考虑活荷载不利布置，甚至有的人还认为程序自己就考虑了活荷载不利布置。这是很危险的！我问了罗教授的学生陆博士，人家就说需要考虑的！而我自己看的一些资料说考虑活荷载不利布置，网架一般会增加10%到15%的自重，这个不少呀！？你想如果一个网架20T，那如果考虑了就要增加2T到3T的重量哪！我自己是这样想的，没有考虑活荷载不利布置的，出事情的概率肯定要大，因为有的地方是雪荷载比较大，由于日照和建筑体型的原因不均匀雪压出现的机会是很多的，如果此时你设计的活荷载偏偏小于雪荷载，那我估计肯定要出事情，不出事情是偶然的。大家要小心。（活载的不均匀分布到底要不要考虑？个人理解1：根据需要，如雪载比较大的地方，对施工的活载一般可以不考虑不均匀分布（特殊情况特别考虑）；2：活荷载的不均匀分布解决办法：将局部（一般是半跨）的活载设为不同工况的活载，然后在组合时按需要考虑添加） 6、当设计完成之后，你要看看有没有杆件在48MM的管子，如果有而且不是那种特别小的网架，建议用大的管子替代，原因是杆件太细容易在运输的时候发生弯曲，此时再安装的时候肯定影响美观和受力，讲课的时候严慧教授就说自己就犯过这样的错误，让大家以后不要再犯拉，老先生和蔼可亲，不掩饰自己的错误，真的很令人感动！（鸡冻） 7、当设计完成的时候，一定要看看是否存在有的拉杆的内力比较小，如果存在，建议换成大直径的管子并按照压杆的长细比要求来选取直径，因为当有你没有考虑进去的工况组合发生的时候会有可能会使小内力的拉杆变成压杆导致失稳，所以一定要注意防止这种情况的发生！（这种情况不好查，最好把该考虑的荷载及组合都考虑清楚；如果能容易的查处拉杆的内力，也可以这样） 8、温度荷载的添加要谨慎，要首先排除掉规程中不考虑温度荷载的条件你才可以添加。不要一上来想都不想直接把季节性温差输入进去！（意思是先考虑是否可不需要考虑温度）如果非考虑不可，尽量用构造的方法来处理温度荷载，比如滑动支座呀，加大支座的可移动位移呀等等；不要动不动就用设“缝”的方法来处理，设“缝”是不得以的方法！最后告诉你有有的网架和网壳的跨度达到100M也没有设“缝”，所以你要认真处理你的模型和边界条件！（作者的语句顺序有问题，现调整了一下意思就明白了） 9、有一种错误看法认为网架是朝（超）静定结构，所以其中一个杆件就是坏了也无所谓，这种看法是错误的。在培训的时候严慧教授讲到如果是压杆破坏而且出现在网架的中腹，就会形成一个破坏带，附近的杆件都会沿纵向或者横向破坏，所以大家要对此要小心！不要人云亦云！ 以上是我听课笔记的精华,我没有把一些软件的操作写上去,因为靠语言说不清楚比较麻烦,而且我写这个帖子的目的是为了更多的和大家讨论设计的原理性的东西，而不是肤浅的软件操作上的东西，（软件操作上的东西不一定都是肤浅的）所以操作最好看看MST的说明书,参加软件培训。下面就是我的一些建议拉，有我自己想法，可能有不对的地方，请大家看的时候多批评，多发表意见！ 我的建议：A、多看一些网架设计图纸，没有的可以到163的土木结构里下栽，看看别人的设计。看别人设计的图纸要“会看”，首先看网架 的跨度是多大，他用的是什么形式的网架，他的最大的杆件用到多大，最小的杆件用到多大，尤其要注意小的杆件，原因看上面我对小杆件的听课笔记。B、看网架支座的反力的大小，有的图纸可能会把支座的弹簧刚度标上去，这种图纸是最好的，因为你至少可以按照图纸上给出的刚度自己做个模型来验算一下做个练习。C、网架设计中的结构选型很重要，要注意各种形式的网架的受力特点以方便自己选型。D、当网架的内力的绝对值差别很大的时候，最好你做个实验（试算），再附加一个方向的力，看看这些