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 轴指向右,z 轴在屏幕上指向下——因此一根从地面向上的柱子是从 Z = 0 到 Z = −3,而不是 +3。网格角落的坐标轴指示器显示当前的方向。参见坐标系与符号约定。
添加节点
| 方式 | 操作 |
|---|---|
| 对话框 | 节点标签页 → 添加节点,或在画布上右键 → 添加节点。输入 X 和 Z。 |
| 鼠标 | 节点标签页 → 通过鼠标添加(或在画布菜单中选择 添加节点 时按住 Ctrl),然后在画布上点击。每次点击添加一个节点;按 Esc 结束。 |
| 绘制单元时 | 在 添加单元 → 通过鼠标添加 模式下,点击空白画布会创建一个新节点并将其连接。 |
| 复制粘贴 | 选中节点(和单元),Ctrl+C、Ctrl+V,然后点击副本应放置的位置。 |
标签自动分配(1、2、…),可以在表格中重命名。
吸附
开启吸附到网格(S 或 S 标记)后,用鼠标放置和拖动的节点会落在网格吸附步长的整数倍上(默认 0.1 m,可在 设置 → 视图设置 → 网格 中更改)。关闭吸附可自由放置,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距离某个单元约 0.1 m 以内,EduBeam 会询问你的意图:
- 连接到结构 —— 该单元被拆分成两段(
1a和1b),外端的铰会被保留,分布荷载会在两段之间划分。这是添加中间支座或加载点最快的方法。 - 放置独立节点 —— 节点创建在单元之上,但不与它连接。
编辑节点
- 表格:就地编辑标签、X 和 Z。
- 拖动:在视图中移动节点(可撤销)。在触摸屏上,长按节点开始移动。
- 编辑节点对话框:在一处设置坐标、支座和局部坐标系角度,并实时预览支座符号。
- 删除:表格中的垃圾桶图标、节点弹出菜单中的 删除,或选中后按 Delete。删除节点会同时删除附着在它上面的单元和荷载。
支座
支座就是一组被约束的自由度(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(平面内转动) |
在节点标签页的受约束自由度列、选中节点的节点支座弹出菜单或 编辑节点 对话框中勾选复选框。视图中绘制的符号由约束组合决定:
| 约束 | 支座 | 符号 |
|---|---|---|
| Dx + Dz + Ry | 固定端(固支) | 带阴影的块 |
| Dx + Dz | 固定铰支座 | 三角形 |
| Dz | 竖向可动铰支座(可水平滑动) | 带滚轴的三角形 |
| Dx | 水平可动铰支座(可竖向滑动) | 旋转的滚动支座 |
| Dz + Ry | 定向支座(竖向导向) | 带滚轴的夹持块 |
| Dx + Ry | 定向支座(水平导向) | 旋转的夹持块 |
| Ry | 仅约束转动 | 转动约束符号 |
| 无 | 自由节点 | — |
每个被约束的自由度都会计算——并绘制——一个支座反力。
桁架节点
桁架杆件是两端端部铰接都被释放的梁单元(参见单元)。桁架节点通常采用固定铰支座(Dx + Dz);如果与某节点相连的所有单元在该端都是铰接的,请不要约束该节点的 Ry,否则该节点的转角没有定义。
倾斜(斜向)支座
在节点弹出菜单或 编辑节点 对话框中设置节点局部坐标系角度(角度制,−180…180)。节点的局部坐标轴按该角度旋转,支座自由度在旋转后的坐标系中解释,因此 30° 斜坡上的可动铰支座就是 Dz 加上局部坐标系角度 30。支座符号相应旋转,支座反力也按旋转后的方向报告。
稳定性
求解器至少需要总共三个被约束的自由度,且结构不能是机构。支座缺失或不足会产生错误 Model needs at least 3 constrained DOFs…(目前仅以英文显示),或者干脆没有结果。参见故障排除。
节点荷载与沉降
力、力矩和位移约束(支座沉降)都施加在节点上——参见荷载。
尺寸标注
在画布上右键 → 添加标注,即可在两点之间绘制尺寸标注线。端点拖近节点时会吸附到节点;选中标注线后可用编辑输入坐标,或用翻转标注把文字放到另一侧。尺寸标注仅用于展示,会随项目一起保存。