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节点与支座 ​

节点是模型中的点。单元连接节点,支座和节点荷载附着在节点上。

坐标 ​

每个节点都有以当前长度单位表示的 X 和 Z 坐标。x 轴在屏幕上指向右,z 轴指向下,因此一根从地面向上的柱是从 Z = 0 到 Z = −3,而不是 +3。网格角落的坐标轴指示器显示当前方向。如果你更喜欢竖轴向上,可以在设置中切换到 y 向上的坐标轴。

添加节点 ​

方式操作
对话框节点标签页 → 第一个添加节点按钮,或在画布上右键 → 添加节点。输入 X 和 Z,还可以选择设置支座和支座角度。
鼠标节点标签页 → 第二个添加节点按钮(光标图标),或在画布菜单中选择添加节点时按住 Ctrl。每次在画布上点击都会添加一个节点。按 Esc 或取消结束。
绘制单元时在单元的鼠标模式下,点击空白画布会创建一个节点并将其连接。
复制粘贴选中节点(和单元),按 Ctrl+C 和 Ctrl+V,然后点击副本要放置的位置,或输入偏移量 Δx、Δz 并点击粘贴。
添加节点对话框
在鼠标模式下,顶部的横幅为你放置的每个节点设置支座和角度

标签自动分配(1、2、……,或延续你自己的编号方式,例如 A、B),可以在表格中重命名。

吸附 ​

开启吸附到网格(S 或 S 标记)后,你放置或拖动的节点会落在网格吸附步长的整数倍上:默认为 0.1 m,美制单位下为 0.5 ft。可在设置 → 视图设置 → 网格中更改。关闭吸附即可自由放置,或者事后在表格中输入精确坐标。

在已有单元上放置节点 ​

添加节点时如果点击位置靠近某个单元,EduBeam 会询问你的意图:

  • 连接到结构将该单元拆分为两段(1a 和 1b)。外端的铰会被保留,均布和梯形分布荷载在两段之间划分;集中荷载和温度荷载归入前一段。这是添加中间支座或加载点最快的方法。
  • 放置独立节点会在单元之上创建节点,但不与它连接。

编辑节点 ​

  • 表格: 直接编辑标签、X 和 Z。
  • 拖动: 在视图中移动节点,在触摸屏上也可以:按住节点并拖动。每次移动都可以撤销。
  • 编辑节点对话框: 表格操作列中的铅笔图标。其中包含坐标、支座和支座角度,并预览支座符号。
  • 删除: 表格中的 ×、节点面板中的删除,或选中后按 Delete。删除节点时,与之相连的单元和荷载也会被删除。

支座 ​

支座就是一组受约束的自由度(DOF)。每个节点有三个自由度:

自由度含义
Dx沿 x 的平动(水平)
Dz沿 z 的平动(竖向)
Ry绕 y 的转动(在图形平面内)

最快的方法是选择符号。它位于节点面板的节点支座下、添加节点和编辑节点对话框中,以及节点表格受约束自由度列开头的小菜单中。勾选 Dx、Dz、Ry 复选框可以逐个自由度实现同样的效果。

节点支座:选择符号或勾选自由度,并设置支座角度
支座约束可动支反力
自由无全部无
固定铰支座Dx + Dz转动Rx、Rz
滑动铰支座Dz水平滑动、转动Rz
竖向滑动铰支座Dx竖向滑动、转动Rx
固定端Dx + Dz + Ry无Rx、Rz、M
滑动固定端Dz + Ry水平滑动Rz、M
竖向滑动固定端Dx + Ry竖向滑动Rx、M
仅约束转动Ry两个方向滑动M

每个受约束的自由度都会计算并绘制支反力。

桁架节点

桁架杆件是释放了两端端部铰接的梁单元(见单元)。桁架支座通常选用固定铰支座(Dx + Dz)。如果某个节点上相连的所有单元都是铰接的,该节点就没有转动刚度;EduBeam 允许这种情况,并将其转角报告为 0。

斜支座 ​

设置节点局部坐标系角度 α,单位为度(−180…180)。它位于节点面板的节点支座下、添加节点和编辑节点对话框中,以及节点表格的 α 字段中。节点坐标轴按该角度旋转,支座自由度沿旋转后的方向作用,因此 30° 斜面上的滑动铰支座就是 α = 30 时的 Dz。支座符号随之旋转,支反力也按旋转后的方向给出。

稳定性 ​

求解器总共至少需要三个受约束自由度,并且支座和铰必须能够固定结构。在支座足够之前,视图中会显示一个蓝色的需要支座标记。如果支座数量足够但无法固定结构(全部平行,或交于一点),或者铰使杆件之间可以相对转动,红色消息会指出问题所在,虚线轮廓会显示结构如何运动。见疑难解答。

节点荷载与沉降 ​

力、力矩和位移约束(支座沉降)施加在节点上。见荷载。

尺寸标注 ​

在画布上右键 → 添加标注可在两点之间绘制尺寸标注,或在单元上右键 → 标注单元直接为其标注。拖动端点靠近节点时会吸附到节点上。选中标注后,用编辑输入其坐标,或用翻转标注把标签放到另一侧。尺寸标注只是辅助图形;它们会随项目一起保存,也会包含在分享链接中。