剪力彎矩
關注創建者：呆_ABAQUS 創建時間：2020-12-31
剪力彎矩的視頻教程
剪力彎矩的實例教程
如果是線性問題，那么Nastran和Abaqus的精度誤差主要體現在單元算法、邊界處理、MPC約束關系等，在2017年第二篇：S4殼單元質量矩陣研究文章中我們就曾經分析過Abaqus的S4殼單元和Nastran的Quad4殼單元質量矩陣的內部實現方式和差異，在這里主要研究Abaqus、iSolver與Nastran梁單元差異，由于這三款軟件的梁單元的差異較多，我們分幾篇文章來說明，本篇是Abaqus、iSolver和Nastran梁差異（3）-剪力和彎矩。
1.1 剪力和彎矩
只有理解了Abaqus、iSolver和Nastran的梁單元的截面方向后，才能更好的理解和截面方向相關的物理量，剪力和彎矩的計算就是其中一個重要的應用。
梁的剪力和彎矩都是針對梁內部而言的，對有限元來說具體點就是積分點上的值。如果是一根梁的簡單加載問題，剪力必然與外力相等，而彎矩由力矩平衡就可得到，也就是說剪力和彎矩的大小很容易求出來，難的是剪力和彎矩的方向的確定。
1.2 材料力學中規定的方向
剪力和彎矩正方向怎么規定的，剪力和彎矩表示的是梁的特定一點的值，這個點的取法有兩種，譬如下面例子（圖a），可以取梁的左端（圖b），也可以取右端（圖c），那么另外一半對該點的剪力和彎矩的符號恰好相反：
所以在材料力學的理論中，剪力和彎矩的定義是取梁的這個點附近的一小段，如下：
取梁的一段，剪力如果導致梁順時針旋轉，那么為正，彎矩如果導致梁上部受壓，那么為正。
展開 圖2 梁與梁通過耦合自由度實現鉸接連接
三、剪力圖和彎矩圖正負的規定
從圖3可見，最大剪力30N，最大彎矩30N.m，與材料力學計算結果完全吻合。在C點是鉸接點，彎矩圖在此處彎矩為零，實現了梁與梁的鉸接連接。
圖3 梁的內力圖（關鍵點連線順序從左到右）
劉鴻文版《材料力學》、孫訓方版《材料力學》，還有《結構力學》中都對梁的內力的正負有自己的一套規定。回顧一下劉鴻文版《材料力學》中彎曲內力正負的規定：左段對右段向上相對錯動時，規定剪力為正；反之，為負。彎曲變形凸向下時，規定為正；反之，為負。
但是發現力學教材中剪力和彎矩正負的規定與ANSYS中正負的規定是不一樣的，那么ANSYS是如何規定剪力和彎矩的正負的呢？例如圖3中彎矩圖的正負與劉鴻文版《材料力學》中規定一致，剪力圖的正負與規定的正負相反，這是為什么呢？
先分析得到圖3的建模過程，AC梁：1和2連線生成L1，2和3連線生成L2；CD梁：4和5連續生成L3。生成線1時，關鍵點的連線順序是先拾取關鍵點1，再拾取關鍵點2；其他生成其他兩條線的關鍵點連線順序也是從左到右。
如果兩個關鍵點的連線順序都變成從右到左，在C點出需要耦合的節點變成12和23，將這兩個節點耦合平動自由度，經過計算后，得到的剪力圖和彎矩圖如圖4所示，剪力圖的正負仍然保持不變，但是彎矩圖的正負與圖3相反。再細致觀察發現，圖3的剪力圖都是畫在+Y一側，而圖4中的剪力圖都畫在-Y一側。初步分析發現，剪力圖和彎矩圖的正負似乎與連線的順序有關。
圖4 梁的內力圖（關鍵點連線順序從右到左）
在ANSYS分析中，從不同的視圖看，哪是左段哪是右段？彎曲變形哪是凸哪是凹？因此是不能確定的。
展開 本次介紹FLAC3D置fish語言編程提取實體樁彎矩軸力用下模型介紹（計算結果見附件）
隧道彎矩就不展示啦，有需要的可以聯系我。
需要fish計算程序可以私聊我技術鄰或者QQ：3120210076
軸力剪力彎矩結果.xlsx
土體尺寸為40m*40m*40m，樁埋入土中20m，露出表面5m，在樁頂施加豎向荷載200kN，水平荷載20kN。
利用FLAC3D內置fish語言編寫程序計算得樁身軸力、剪力和彎矩。
樁身軸力曲線如圖所示
樁身剪力曲線如圖所示
樁身彎矩曲線如圖所示
展開 在ABAQUS中，對結構或者構件進行受力分析除了分析應力云圖之外，通常還需要對部件的軸力、剪力或彎矩的變化趨勢進行分析。本帖基于以下的實體solid、殼shell、梁/beam（truss）模型，分別提取這三類模型的軸力、剪力、彎矩，并與理論計算相結合，驗證提取結果的準確性，并解釋相應有限元的計算原理。
計算模型
梁單元計算結果
實體單元計算結果
殼單元計算結果
帖子內容概況
Step9
后處理
由于我們需要繪制彎矩圖和剪力圖，所以需要建立一個Path，將結果映射到Path上。右鍵Model → Insert → Construction Geometry → Path，然后在Details of path中將path type切換為edge，依次選擇建立的5根線體，點擊Apply確定選擇。
1. 剪力圖：
2. 彎矩圖：
我們發現，使用ANSYS Workbench繪制的剪力圖和彎矩圖與材料力學方法繪制的完全一致。
至此，本文完。
剪力彎矩的相關專題、標簽、搜索
剪力彎矩的最新內容
//www.yqgqt.org.cn/content/post/1826803
第三十七篇：梁單元差異（1）-理論基礎
https://jishulink.com/content/post/1872208
第三十八篇：梁單元差異（2）-梁截面方向
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1874628
第三十九篇：梁單元差異（3）-剪力和彎矩
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1826803
第三十七篇：梁單元差異（1）-理論基礎
https://jishulink.com/content/post/1872208
第三十八篇：梁單元差異（2）-梁截面方向
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1874628
第三十九篇：梁單元差異（3）-剪力和彎矩
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1826803
第三十七篇：梁單元差異（1）-理論基礎
https://jishulink.com/content/post/1872208
第三十八篇：梁單元差異（2）-梁截面方向
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1874628
第三十九篇：梁單元差異（3）-剪力和彎矩
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1826803
第三十七篇：梁單元差異（1）-理論基礎
https://jishulink.com/content/post/1872208
第三十八篇：梁單元差異（2）-梁截面方向
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1874628
第三十九篇：梁單元差異（3）-剪力和彎矩
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1826803
第三十七篇：梁單元差異（1）-理論基礎
https://jishulink.com/content/post/1872208
第三十八篇：梁單元差異（2）-梁截面方向
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1874628
第三十九篇：梁單元差異（3）-剪力和彎矩
4.6.10 隔震支座連接件驗算，（5.3.3）需考慮罕遇地震作用下減隔震裝置產生的最大水平剪力和彎矩（6.3.1-2）（最不利荷載效應的標準值5.3.2【條文說明】），應保證在不屈服狀態，設置隔震支座的柱頭應有防止局部受壓破壞的構造措施（5.3.5），計算抗沖切和局部承壓，配置網狀鋼筋（6.3.1-3）（注：規范附錄C混凝土局部受壓強度提高系數部分有筆誤），外露的預埋件須有防銹措施，錨固鋼筋的錨固長度宜大于
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1826803
第三十七篇：梁單元差異（1）-理論基礎
https://jishulink.com/content/post/1872208
第三十八篇：梁單元差異（2）-梁截面方向
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1874628
第三十九篇：梁單元差異（3）-剪力和彎矩
2 高層建筑鋼結構框架節點受力機理分析
鋼框架結構在正常工作時，通常會受垂直和橫向兩種載荷的影響，而在高烈度地區，梁柱的剪力彎矩是主要的控制因素[3]。圖1顯示了在垂直加載和橫向加載下的框架結構的受力情況。
圖1 豎向和水平荷載作用下的彎矩
由圖1可知，在正常工作的情況下，梁端彎矩、剪力和軸力都會影響到節點域[4,5]。
本文轉載自公眾號結構鑒定
01
概述
柱腳是鋼結構建構筑物中的重要節點之一，通過其承上啟下的作用可將柱與基礎有效地連接在一起，以確保上部結構承受各種外力作用，而后轉換成柱腳部位的軸力、彎矩和剪力并傳遞給基礎。
在使用Abaqus進行結構分析時，提取彎矩、軸力和剪力是非常常見的需求。下面我將詳細介紹一些在Abaqus中提取這些結果的實用技巧。
