對于這一篇所謂心得體會， 其實也是參考《Algor和Sap5p在桿系結構分析中的應用》一書，和個人在使用中遇到的問題綜合而成。比例大概是60％參考，40％心得， 畢竟除了參考，還要自己打出來，打的過程也算是一個學習的過程嘛! 而且該書內容的確有很多內容值得參考，特別是前處理有很多需要注意的問題。希望這篇文章能對大家有所幫助。

－98交通土建（1）

邱文熙 29

Algor在桿系結構分析中的應用

――桿系結構計算機分析中常見問題的處理

1． 了解結構的概況，正確建立計算模型

使用成熟的有限元商品軟件，計算過程往往是相對簡單和可*的，而且不需過多的人工干預，僅僅根據(jù)計算過程在鍵盤上作出相應的響應。其計算精度也是可*的。關鍵的問題是：對實際問題建立正確的計算模型（前處理），并對計算結果進行正確的分析（后處理）。

在建立模型計算前，首先要了解計算目的，畫出結構草圖，注明結構在各個方向的尺寸；節(jié)點的空間坐標，約束和荷載狀態(tài)；劃分多少單元，每一桿件（單元）的材料，截面參數(shù)，位置編號等。對這些參數(shù)進行整體規(guī)劃必須明確無誤。然后才能正確建立模型計算。否則將會導致模塊間來回修改，甚至重做。

例如：在三跨連續(xù)梁電算中，對最后一個單元右節(jié)點的處理，最好的方法是把最后單元進一步細分（Divide），如原最后單元是8m，再Divide分為8份，1m/份，然后把細分后的最后單元（1m長度）右節(jié)點值不取（Q值），用最后單元左節(jié)點值代替作為最后節(jié)點的值。這樣是比較精確的。但是如果在建立模型時沒有把最后單元進行細分，計算完畢后是不能修改的，只能重新建立，重新計算。可見建模要考慮的因素是繁瑣卻是必要的。

2． 正確選擇單位制

系統(tǒng)的默認單位制是英制：力的單位是磅力（1bf），長度單位是英寸（in），在造型和輸入?yún)?shù)時，并無選擇單位的要求，但我們在使用程序過程中卻應該時時處處注意單位的統(tǒng)一，使用統(tǒng)一的單位來輸入。

如：統(tǒng)一用國際單位輸入，牛頓N，米m，千克kg，勻布力N/m等。

3． 節(jié)點安排和單元劃分

結構的每一個桿件，在幾何造型上用其軸心線表示為一條線（直線或曲線），橫截面的形狀在計算中無意義，橫截面尺寸數(shù)據(jù)在BEDITH程序中輸入。

利用Divide命令將模型劃分成為多個單元，命令為：<F9> Modify Divide. ；相應兩個節(jié)點之間是一個單元。但在Algor＋D中劃分的單元號和節(jié)點號是不會顯示出來，只會在轉到Algor＋B中才能查看得到。因此在對某個單元的截面（Color）和材料（Layer）的修改前，必須明確單元的正確位置，要與結構圖一一對應。避免出錯。

4． 色（Color）、層（Layer）的使用

如果結構的截面特性不同，就需要通過確定單元的不同色（Color）來體現(xiàn)；

如果結構所采用的材料特性不同，通過確定單元的不同層（Layer）來體現(xiàn)。

不同的Color和Layer都是通過對應的不同顏色顯示來體現(xiàn)。

默認狀態(tài)是看到Color所對應的顏色顯示，可在<F6>菜單切換開關1.color, 2.group,3.layer。要顯示Layer（材料）所對應顏色，就切換到*3)Layer狀態(tài)。

進BEDITH（Algor＋B）后，無論層和色，模型只用一種顏色顯示，在Algor＋D中賦予的不同顏色特征轉換成單元的材料特性號（Property）和截面特性號（Area）ID。使用<F9>Modify Property修改材料特性數(shù)據(jù)和Area改變截面幾何數(shù)據(jù)時。

5． 節(jié)點的約束條件

每一個空間節(jié)點有6個自由度，3個移動自由度和3個轉動自由度，在BEDITH中設置約束條件的命令是<F9>Modify Node BC ，其中：tx、ty、tz分別表示延總體坐標軸的3個移動自由度；rx、ry、rz為3個轉動自由度。前面的星號“*”表示自由度被約束住，不能移動或轉動。

對于平面問題下的構件只有3個可能自由度：tx、ty和rz。其余自由度tz、rx、ry都要加“*”號。如對于連續(xù)梁的約束條件為：一個支座只有rz方向的轉動；其余每個支座只有tx方向的移動和rz方向的轉動，

6． 輸入材料性能數(shù)據(jù)

命令為：<F9>/ Modify/ Property/ Value

對于混凝土30號： EN=3.0E10； 混凝土40號：EN＝3.3E10

質量密度MDEN＝2500～2700

重力密度WDEN＝25000～27000

*注意單位的統(tǒng)一。

7． 輸入截面特性數(shù)據(jù)

計算截面的特性數(shù)據(jù)可以使用Algor＋D中的Inquire命令

命令：<F9>Inquire/ Moment/ Calculate

A＝面積

I2＝抗彎慣性矩，相當于Iyy

I3＝抗彎慣性矩，相當于Ixy

J1＝抗扭慣性矩，相當于Ip

S2，S3＝橫截面對單元坐標軸抗彎截面系數(shù)，相當于材料力學中的W2和W3

對于連續(xù)梁計算，填入A和I2的值即可。

8． 荷載施加

（1）節(jié)點力和非節(jié)點力

集中力只能施加在節(jié)點上，非節(jié)點荷載要轉換為節(jié)點力。

（2）均布荷載

均布荷載是施加于梁單元單位長度的荷載，注意只有使“*Include”開關置有效狀態(tài)均布荷載才起作用。

(3) 重力和慣性力

命令：<F9>/ Modify/ Gravity / Value

考慮重力時，將GZ＝-1即可，Accel是重力加速度，默認英制（386.4in/s2）

注意只有使“*Include”開關置有效狀態(tài)。

9． 計算多種工況，提取影響線

同一結構的一種載荷狀態(tài)稱為一種工況。Algor能同時計算多種工況，默認狀態(tài)是一種工況。命令是<F5>/ Add case。

在此說明，對于梁所受的活載的影響線求解，可以通過施加不同工況來解決。根據(jù)影響線的定義，把單位集中力施加在不同工況，模擬活載在梁上從左到右移動，來計算在不同工況下――即單位力作用在不同位置――梁的每個單元的受力情況。單位集中力每移動到一個節(jié)點，就作為一種工況，有多少個節(jié)點就對應有多少種工況。Algor可以計算出每個單元在不同工況下的受力情況，通過提取“.S”文件的各個單元左節(jié)點值（Q、M）就可得到各單元影響線值。

10． 計算分析結果

就是所謂的后處理，對.S和.L文件的處理應用Excel比較方便。（要對Excel的操作比較熟練）要得到包絡圖，還需要對影響線的值用加載程序計算。（略）

注：在后處理的工作中，我個人的Excel水平有限，技巧只是不斷的復制、粘貼。：）

要靈活運用“排序”和“自動篩選”，可用“空白、非空白”進行篩選。

最后提醒一句：一定要注意存盤！不然就會后悔莫及。切記！

還有一個指令，可以獲得可讀的位移輸出文件“*.L”

在BEDITH通過Transfer命令，選擇Run sap0后，在程序提示語句出現(xiàn)時，平常是鍵入Run回車來讓Algor計算。 此時如果不鍵入Run，而是鍵入Trans回車，（如再次出現(xiàn)提示就鍵入Run），就可以獲得位移輸出文件*.L了。