KCW2005 là phần mềm phân tích kết cấu ba chiều theo phương pháp phần tử hữu hạn, có khả năng đồ hoạ và tính toán mạnh.. Các dạng phần tử hữu hạn được sử dụng bao gồm : phần tử thanh ba c
Trang 1Lời Giới Thiệu
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, quá trình tự động hoá thiết
kế các công trình xây dựng bằng phần mềm máy tính đã và đang được áp dụng rộng rãi ở nước ta
KCW2005 là phần mềm phân tích kết cấu ba chiều theo phương pháp phần tử hữu hạn, có khả năng đồ hoạ và tính toán mạnh Các dạng phần tử hữu hạn được sử dụng bao gồm : phần tử thanh ba chiều, phần tử thanh trên nền đàn hồi ba chiều, phần tử tấm uốn, tấm căng phẳng (ba hoặc bốn nút), do đó có thể mô hình hoá được kết cấu khung sàn không gian, kết cấu khung sàn không gian làm việc cùng với nền, dàn không gian, vỏ mỏng.v.v Ngoài ra KCW2005 còn cho phép tính toán thiết kế cấu kiện B.T.C.T theo TCVN 5574-91 và kết cấu thép theo TCVN5575-91
KCW2005 sử dụng font chữ tiếng Việt, cùng với giao diện thân thiện nên rất dễ sử dụng KCW2005 thích hợp với điều kiện ứng dụng tin học trong học tập cũng như trong sản xuất ở nước ta hiện nay
KCW2005 được lập trình bởi ngôn ngữ DelPhi 6.0 chạy trên môi trường Windows
Lời mở đầu
Hướng dẫn sử dụng phần mềm KCW2005 được chia làm bảy chương Nội dung chương một giới thiệu những khả năng chính của phần mềm trong mô hình hoá và phân tích kết cấu
Chương hai giới thiệu các quy ước về hệ toạ độ, hệ thống dữ liệu của các phần tử hữu hạn và của chương trình
Chương ba giới thiệu các menu của chương trình, các thao tác sử dụng menu
Chương bốn trình bày cấu trúc của tệp dữ liệu đầu vào kcw
Chương năm trình bày nội dung kết quả tính toán của phần mềm
Chương sáu trình bày một số ví dụ tính toán điển hình và kết quả tính toán được so sánh với phần mềm Sap2000N
Chương bảy hướng dẫn người sử dụng thao tác nhập dữ liệu và tính toán các ví dụ cụ thể
Mọi ý kiến đóng góp xin gửi đến
Tác Giả
1-Thạc sĩ : Nghiêm Mạnh Hiến
Bộ Môn Công Trình Ngầm - Khoa Xây Dựng - Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
Điện Thoại Cơ Quan : 04.8.542.529
Điện Thoại Nhà Riêng : 04.8.371.099
DĐ : 090.3.228901
Email : hhiueen@yahoo.com
2-Tiến sĩ : Vũ Quốc Anh
Bộ Môn Kết Cấu Thép - Khoa Xây Dựng - Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
Điện Thoại Cơ Quan : 04.8.542.529
Điện Thoại Nhà Riêng : 04.8.695.260
DĐ : 090.3.235921
Email : quocanh72@yahoo.com
Trang 2Chương I : Khả Năng Của Chương Trình
Tạo mô hình tính
Có hai cách để tạo mô hình tính
toán : Vẽ trực tiếp trên hệ lưới toạ độ và
nhập từ thư viện sẵn có Thư viện sẵn có
có thể lấy từ chương trình hoặc từ
AUTOCAD Các đối tượng trong mô hình
tính bao gồm các phần tử hữu hạn dạng
thanh và phần tử hữu hạn dạng tấm sàn
Sửa đổi mô hình tính
Các chức năng sửa đổi mô hình
tích bao gồm : Di chuyển, sao chép, đối
xứng, chia cắt đối tượng
Trang 3Gán thuộc tính cho đối tượng
Các đối tượng được chọn trước khi gán thuộc tính Có thể lựa chọn đối tượng theo nhiều cách khác nhau như : Chọn từng
đối tượng, chọn theo cửa sổ, chọn theo
đường cắt, chọn theo hướng song song với trục, theo hướng song song với mặt phẳng .v.v
Thể hiện sơ đồ hình học
Sơ đồ hình học được thể hiện theo hình chiếu trục đo Có thể thay đổi hướng nhìn một cách tuỳ ý, có thể quan sát theo từng mặt phẳng Khi các đối tượng tấm
được tô đặc, các đường khuất sẽ được khử
bỏ tạo cảm giác sơ đồ thực của kết cấu
Thể hiện kết quả tính toán
Trong môi trường đồ hoạ, kết
quả tính toán là nội lực, chuyển vị được thể hiện dưới dạng các biểu đồ và các
miền đồng mức
Trang 4Phân tích kết cấu
Phân tích tĩnh
KCW2005 có thể phân tích tĩnh kết cấu với số lượng trường hợp tải trọng không hạn chế
Tải trọng tác dụng lên kết cấu bao gồm :
• Tải trọng tập trung tại nút
• Chuyển vị cưỡng bức gối tựa
• Tải trọng áp lực tại nút
• Tải trọng tập trung hoặc phân bố tuyến tính trên phần tử thanh
• Tải trọng bản thân phần tử thanh
• Tải trọng nhiệt phần tử thanh
• Tải trọng áp lực phần tử thanh
• Tải trọng phân bố đều trên phần tử tấm
• Tải trọng bản thân phần tử tấm
• Tải trọng nhiệt phần tử tấm
• Tải trọng áp lực phần tử tấm
Phân tích dao động riêng
Các dạng dao động riêng được tính toán qua việc giải phương trình trị riêng theo phương pháp lặp nghịch đảo Số lượng trị riêng không hạn chế
Phân tích dao động cuỡng bức
Tải trọng tác dụng là hàm của thời gian được đặt tại các nút Tải trọng có thể do ngoại lực hoặc lực quán tính
Phân tích ổn định
Đây là khả năng phân tích của KCW2005 mà rất ít phần mềm tính toán kết cấu hiện nay có Thực chất của bài toán ổn định là xác định giá trị tải trọng tới hạn tác dụng lên kết cấu theo một cách đặt tải trọng Giá trị tải trọng tới hạn được xác định thông qua việc giải phương trình trị riêng Tải trọng đặt tại các nút dưới dạng hệ số
Trang 5Phân tích P-delta
Phân tích P-delta là một trong nhiều dạng phân tích phi tuyến hình học của kết cấu Khi tải trọng tác dụng lên kết cấu và chuyển vị gây ra là nhỏ thì mối quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị là tuyến tính Nhưng khi chuyển vị đó lớn thì mối quan hệ đó trở thành phi tuyến Trong bài toán phân tích P-delta, ứng suất nén hoặc ứng suất kéo ảnh hưởng đến mô men uốn
và lực cắt của phần tử ứng suất kéo làm cho phần tử chống lại chuyển vị ngang, ứng suất nén làm cho phần tử dễ uốn hơn KCW2005 sử dụng phương pháp Newton-Raphson cải tiến để phân tích phi tuyến P-delta
Phân tích phi tuyến
Phân tích phi tuyến được sử dụng trong bài toán khớp dẻo của phần tử thanh hoặc kết cấu sử dụng gối tựa phi tuyến
