什么是结构分析?

定义结构分析

结构分析是计算和确定荷载和内力对结构的影响的过程, 建筑物或物体. 结构分析对于确保结构工程师完全了解载荷路径及其对工程设计的影响尤为重要. 它使工程师或设计师可以确保一件设备或结构在预期承受的估计载荷下可以安全使用. 结构分析可以在设计过程中执行, 测试或后期施工，通常会说明所用材料, 结构的几何形状和施加的载荷.

结构分析通常着眼于单个结构元素, 和他们承受的力量. 结构工程师将查看梁的结构分析结果, 平板, 电缆和墙壁. 所有这些要素都施加了力量, 如风荷载, 静载 (喜欢自己的体重) 和活载 (像人或车辆). 因此，对于工程师而言，重要的是要回顾这些元素在这些负载下的行为. 这是结构分析的核心重点.

结构分析有哪些类型?

有多种用于执行结构分析的方法, 取决于工程师要求的精度水平. 我们可以将结构分析定义为以下任何一种方法:

1. 手算

简单的手计算是评估简单力对简单结构的影响的极其快速简便的方法. 一个示例是计算水平梁上的弯矩力. 这些 信封的背面 计算是土木工程的标准实践, 对于那些不想花长时间设计结构的人 - 而是希望知道光束由于施加的载荷而承受的粗略力. 我们的结构工程教程 关于如何使用人工计算执行一些简单的结构分析的精彩教程.

2. 有限元分析

有限元分析 (丑陋) 是用于解决包含许多变量输入（例如边界条件）的复杂问题的复杂数值方法, 施加的载荷和支撑类型. 这要复杂得多, 与手工计算相比，进行结构分析的准确方法. FEA要求将结构分解成较小的部分 (或元素) 可以单独评估以更准确地估计解决方案. 这可能是一个非常困难且耗时的设置和运行过程. 有限元分析模型通常包含数千个条目的矩阵 - 使得几乎不可能通过人工计算来评估. 如果您想了解更多信息，那么 e探索我们的 刚度法计算器 获得实践经验和更深入的了解 这是如何运作的. 有限元分析是一种非常强大而准确的结构分析方法，是大多数分析方法的基础 结构分析软件.

3. 结构分析软件

有大量的结构分析软件可以执行准确的FEA计算，而无需手动设置复杂的过程. SkyCiv结构3D 是一种这样的软件，它允许用户评估点载荷的影响, 结构或设计上的力矩和分布荷载 (SkyCiv S3D文档). 该方法是评估高精度和低计算时间的结构的最佳，最常用方法. 标准软件的一些缺点是它可能无法访问或价格昂贵. 然而, 在 SkyCiv，我们的目标是通过在在线平台上提供负担得起的结构分析软件来彻底消除这些缺点 - 随时可供结构分析工程师从任何计算机使用!

SkyCiv结构3D软件演示