Le module complémentaire Analyse modale vous permet d'augmenter automatiquement les valeurs propres recherchées jusqu'à ce qu'un facteur de masse modale effective défini soit atteint. Toutes les directions en translation activées comme masses pour l'analyse modale sont prises en compte.
Les 90 % de la masse modale effective requis pour l'analyse du spectre de réponse peuvent ainsi être facilement calculés.
Analyse des diagrammes de temps et des accélérogrammes (diagrammes accélération-temps, qui excitent les appuis d'une structure)
Combinaison des diagrammes de temps définis par l'utilisateur avec les charges nodales, de barre et surfaciques, ainsi que les charges libres et générées
Possibilité de combiner plusieurs fonctions d'excitation indépendantes
Analyse linéaire implicite de Newmark ou analyse modale de l'historique de temps
Possibilité d'amortissement structurel à l'aide des coefficients d'amortissement de Rayleigh ou de la valeur d'amortissement de Lehr
Affichage graphique des résultats dans les diagrammes de calcul
Sortie des résultats dans des pas de temps individuels ou comme une enveloppe sur l'ensemble de la période
L'analyse de l'historique de temps est effectuée par l'analyse modale ou par l'analyse linéaire implicite de Newmark. Dans ce module complémentaire, l'analyse de l'historique de temps est limitée aux systèmes linéaires. Même si l'analyse modale est un algorithme rapide, un certain nombre de valeurs propres est nécessaire pour assurer la précision requise des résultats.
L'analyse linéaire implicite de Newmark est une méthode très précise et indépendante du nombre de valeurs propres utilisées, mais il requiert des pas de temps assez faibles pour le calcul.
Les accélérogrammes sont disponibles pour le calcul dans le module complémentaire Analyse de l'historique de temps. Cette extension permet d'effectuer l'analyse dynamique des diagrammes accélération-temps.
Une bibliothèque complète d'enregistrements sismiques est disponible, mais vous pouvez également entrer ou importer vos propres diagrammes. L'analyse de l'historique de temps est effectuée selon l'analyse modale ou l'analyse linéaire implicite Newmark.
Vous disposez de plusieurs options pour définir les masses pour l'analyse modale. Alors que les masses propres sont automatiquement prises en compte, les charges et les masses peuvent être prises en compte directement dans le cas de charge avec l'analyse modale. Avez-vous besoin de plus d'options ? Indiquez si les charges totales doivent être considérées comme des masses et des composantes de charge dans la direction globale Z ou si ce sont uniquement les composantes de charge dans la direction de la gravité qui doivent être pris en compte.
Le logiciel vous offre une option supplémentaire ou alternative pour le transfert de masse : la définition manuelle des combinaisons de charges à partir desquelles les masses sont prises en compte dans l'analyse modale. Avez-vous sélectionné une norme de calcul ? Vous pouvez ensuite créer une situation de projet avec le type de combinaison sismique/de masse. Le logiciel calcule alors automatiquement une situation de masse pour l'analyse modale selon la norme de calcul souhaitée. Autrement dit : Le logiciel crée une combinaison de charges basée sur les coefficients de combinaison prédéfinis pour la norme sélectionnée. Il contient les masses qui sont finalement utilisées pour l'analyse modale.
Considération automatique des masses du poids propre
Importation directe des masses des cas de charge ou combinaisons de charge
Définition facultative de masses supplémentaires (masses nodales, linéaires, surfaciques et d'inertie) directement dans les cas de charge
Non-considération facultative des masses (par exemple, masse des fondations)
Combinaison de masses dans différents cas de charge et combinaisons de charge
Coefficients de combinaison prédéfinis pour différentes normes (EC 8, SIA 261, ASCE 7, ...)
Importation facultative des états initiaux (par exemple, pour considérer la précontrainte et l'imperfection)
Modification de la structure
Considération des appuis ou barres/surfaces/solides défaillants
Définition de plusieurs analyses modales (par exemple pour analyser différentes masses ou modifications de rigidité)
Sélection du type de matrice de masse (matrice diagonale, matrice constante, matrice unitaire), y compris la définition par l'utilisateur des degrés de liberté de translation et de rotation
Méthodes pour la détermination du nombre de modes propres (défini par l'utilisateur, automatique - pour atteindre les facteurs de masse modale effectifs, automatique - pour atteindre la fréquence propre maximale - disponible uniquement dans RSTAB)
Détermination des modes propres et des masses aux nœuds et points de maillage EF
Sortie de la valeur propre, de la fréquence angulaire, de la fréquence propre et de la période propre
Sortie des masses modales, des masses modales effectives, des facteurs de masse modale et des facteurs de participation
Sortie tabulaire et graphique des masses en points de maillage
Affichage et animation des modes propres
Différentes options d'échelle pour les modes propres
Documentation des résultats numériques et graphiques dans le rapport d'impression
Dans les paramètres de l'analyse modale, vous devez entrer toutes les informations nécessaires pour déterminer les fréquences propres. Cela inclut, par exemple, les approches de masse et les solveurs de valeurs propres.
Le module complémentaire chargé de l'analyse modale détermine les valeurs propres les plus basses de la structure. Soit vous ajustez vous-même le nombre de valeurs propres, soit il est déterminé automatiquement. Vous devez ainsi obtenir des facteur de masse modale effective ou des fréquences propres maximales. Les masses sont importées directement à partir des cas de charge ou des combinaisons de charge. Vous avez la possibilité de considérer la masse totale, les composants de charge dans la direction Z globale ou uniquement les composants de charge dans la direction de la gravité.
Vous pouvez définir manuellement des masses supplémentaires au niveau des nœuds, des lignes, des barres ou des surfaces. Vous pouvez également influencer la matrice de rigidité en important les efforts normaux ou les modifications de rigidité d'un cas de charge ou d'une combinaison de charges.
En plus des charges statiques, faut-il prendre en compte d'autres charges que les masses ? Le programme vous permet d'effectuer des charges nodales, de barre, linéiques et surfaciques. Pour ce faire, vous devez d'abord sélectionner le type de charge Masse lors de la définition de la charge appropriée. Définissez une masse ou des composantes de la masse dans les directions X, Y et Z pour ces charges. Pour les masses nodales, vous avez également la possibilité de spécifier les moments d'inertie X, Y et Z afin de modéliser des points de masse plus complexes.
Le facteur de pertinence modale (MRF) peut vous aider à évaluer à quel point des éléments contribuent à un mode propre spécifique. Le calcul est basé sur l'énergie de déformation élastique relative de chaque composant structural.
Le MRF permet de distinguer les modes propres locaux et globaux. Si plusieurs barres ont un MRF important (par exemple supérieur à 20 %), une instabilité de la structure entière ou d'une partie de celle-ci est très probable. Néanmoins, si la somme de tous les MRF est d'environ 100 % pour un mode propre, un problème de stabilité locale (par exemple le flambement d'une barre simple) est à prévoir.
De plus, le MRF peut être utilisée pour déterminer les charges critiques et les longueurs efficaces équivalentes des composants structuraux spécifiques (pour l'analyse de stabilité par exemple). Dans ce contexte, les modes propres pour lesquels une barre particulière a des valeurs de MRF faibles (par exemple, < 20 %) peuvent être négligés.
Le MRF est affiché par mode propre dans le tableau de résultats sous Analyse de stabilité --> Résultats par barre --> Longueurs efficaces et charges critiques.
Vous pouvez déjà le voir sur la photo : Les imperfections peuvent également être prises en compte lors de la définition d'un cas de charge pour l'analyse modale. Les types d'imperfections que vous pouvez utiliser dans l'analyse modale sont les charges fictives issues d'un cas de charge, les défauts d'aplomb via un tableau, la déformation statique, le coefficient de longueur efficace, le mode dynamique et le groupe de cas d'imperfections.
Les masses doivent souvent être négligées. Cela est particulièrement vrai si vous souhaitez utiliser la sortie de l'analyse modale pour l'analyse des séismes. Pour ce faire, 90 % de la masse modale efficace sont requis dans chaque direction pour le calcul. Vous pouvez donc négliger les masses de tous les appuis nodaux et linéiques fixes. Le programme désactive automatiquement les masses associées.
Vous pouvez également sélectionner manuellement les objets dont les masses doivent être négligées pour l'analyse modale. Nous avons montré ce dernier dans l'image pour une meilleure vue. Une sélection définie par l'utilisateur y est effectuée et les objets et les composants de masse associés sont sélectionnés pour la négligence des masses.
Dès que le logiciel a terminé le calcul, les valeurs propres, les fréquences propres et les périodes propres sont affichées. Ces fenêtres de résultats sont intégrées dans le logiciel de base de RFEM/RSTAB. Vous trouverez tous les modes propres de la structure sous forme de tableau et vous pourrez également les afficher graphiquement et les animer.
Tous les tableaux des résultats et graphiques sont intégrés au rapport d'impression de RFEM/RSTAB. Vous pouvez ainsi garantir une documentation clairement structurée. Vous pouvez également exporter les tableaux vers MS Excel.
Par rapport au module additionnel RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5 / RSTAB 8), les nouvelles fonctionnalités suivantes ont été ajoutées au module complémentaire Analyse modale pour RFEM 6 / RSTAB 9 :
Coefficients de combinaison prédéfinis pour différentes normes (EC 8, ASCE, etc.)
Non-considération facultative des masses (par exemple, masse des fondations)
Méthodes pour déterminer le nombre de modes propres (définie par l'utilisateur, automatique pour atteindre les facteurs de masses modales effectives, automatique pour atteindre la fréquence propre maximale)
Sortie des masses modales, des masses modales effectives, des facteurs de masse modale et des facteurs de participation
Sortie tabulaire et graphique des masses en points de maillage
Diverses options de mise à l'échelle pour les modes propres dans le navigateur de résultats
Lors de la définition des données d'entrée pour le cas de charge de l'analyse modale, vous pouvez considérer un cas de charge dont les rigidités représentent la position initiale pour l'analyse modale. Comment faire ? Comme le montre l'image, sélectionnez l'option « Considérer l'état initial ». Ouvrez maintenant la boîte de dialogue « Paramètres de l'état initial » et définissez le type Rigidité comme état initial. Dans ce cas de charge, à partir duquel l'état initial est considéré, vous pouvez maintenant considérer la rigidité du système lorsque les barres de traction échouent. Le but de tout cela : La rigidité de ce cas de charge est prise en compte dans l'analyse modale. Vous bénéficiez ainsi d'un système nettement plus flexible.
Le saviez-vous ? Vous pouvez facilement définir des modifications de structure dans les cas de charge de type Analyse modale. Vous pouvez ainsi ajuster individuellement les rigidités des matériaux, des sections, des barres, des surfaces, des articulations et des appuis, par exemple. Vous pouvez également modifier les rigidités dans certains modules complémentaires de vérification. Une fois les objets sélectionnés, leurs propriétés de rigidité sont adaptées au type d'objet. Vous pouvez ainsi les définir dans des onglets séparés.
Souhaitez-vous analyser l'échec d'un objet (un poteau, par exemple) dans l'analyse modale ? Cette opération est également possible sans problème. Il vous suffit de passer à la fenêtre « Modification de structure » et de désactiver les objets correspondants.
Avez-vous réussi votre dimensionnement ? Très bien, nous pouvons maintenant passer à la partie plus détendue. En effet, le programme vous donne les vérifications effectuées sous forme de tableau. Vous pouvez y afficher tous les détails des résultats. À l'aide des formules de vérification clairement présentées, vous serez en mesure de comprendre les résultats sans aucun problème. Il n'y a pas d'effet boîte noire avec les logiciels Dlubal.
Les vérifications sont effectuées à tous les emplacements déterminants des barres et affichées graphiquement sous forme de diagramme de résultats. Vous trouverez des graphiques plus détaillés dans la sortie des résultats. Cela inclut, par exemple, la distribution de contraintes sur la section ou la forme modale déterminante.
Toutes les données d'entrée et de résultat font partie du rapport d'impression de RFEM/RSTAB. Vous pouvez sélectionner le contenu du rapport et la taille souhaitée des données pour les différentes vérifications.
Les cas de charge de type analyse spectrale de réponse contiennent les charges équivalentes générées Tout d'abord, les contributions modales (règle SRSS ou CQC) doivent être superposées. Des résultats avec signes basés sur le mode propre dominant sont possibles dans ce cas.
Les composants directionnels des actions sismiques sont ensuite combinés soit avec la règle SRSS soit avec la règle 100%/30%.
L'analyse de l'historique de temps est effectuée par l'analyse modale ou par l'analyse linéaire implicite de Newmark. Dans ce module, l'analyse de l'historique de temps est limitée aux systèmes linéaire. Même si l'analyse modale est un algorithme rapide, un certain nombre de valeurs propres est nécessaire pour assurer la précision requise des résultats.
L'analyse linéaire implicite Newmark est une méthode très précise et indépendante du nombre de valeurs propres utilisées, mais il requiert des pas de temps assez faibles pour le calcul. Les charges statiques équivalentes sont calculées en interne pour les analyses de spectre de réponse. Ensuite, une analyse statique linéaire est réalisée.
Grâce à l’intégration de RF-/DYNAM Pro dans RFEM/RSTAB, vous avez la possibilité d’intégrer les résultats numériques et graphiques de RF-/DYNAM Pro – Forced Vibrations dans le rapport d’impression global. Toutes les options de RFEM sont également disponibles pour une visualisation graphique.
Les résultats de l'analyse de l'historique de temps sont affichés dans le moniteur de l'historique de temps. Tous les résultats sont affichés en fonction du temps. Vous pouvez exporter les valeurs numériques vers MS Excel.
Dans le cas d'une analyse de l'historique de temps, vous pouvez exporter les résultats des différents pas de temps ou filtrer les résultats les plus défavorables de tous les pas de temps.
L'analyse du spectre de réponse génère des combinaisons de résultats. Les réponses modales et les composantes directionnelles des actions sismiques sont combinées en interne.
Le calcul de l'analyse de charge équivalente génère des cas de charge et des combinaisons de résultats. Les cas de charge incluent les charges équivalentes générées, qui sont ensuite superposées dans les combinaisons de résultats. Les réponses modales sont tout d'abord superposées avec les règles de combinaison modale SRSS ou CQC. Des résultats avec signe à l'aide du mode propre déterminant sont envisageables.
Les composants directionnels des actions sismiques sont ensuite combinés soit avec la règle SRSS soit avec la règle 100%/30%.
Avez-vous déjà découvert la sortie tabulaire et graphique des masses dans les points de maillage ? Il s'agit également d'un des résultats de l'analyse modale dans RFEM 6. Vous pouvez ainsi vérifier les masses importées, qui dépendent de divers paramètres de l'analyse modale. Celles-ci peuvent être affichées dans les résultats dans l'onglet Masses dans les points de maillage. Le tableau donne un aperçu des résultats suivants : Masse - direction de translation (mX, mY, mZ), masse - direction de rotation (mφX, mφY, mφZ) et somme des masses. Est-il préférable que vous disposiez d'une évaluation graphique le plus rapidement possible ? Vous pouvez également afficher graphiquement les masses dans les points de maillage.
Le calcul de la réponse d'une structure aux mouvements piétons sur des planchers irréguliers ou des cages d’escaliers est une tâche complexe. Footfall Analysis utilise des modèles de RFEM et les résultats des analyses modales de RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations pour estimer les niveaux de vibration sur l'ensemble d'un étage. Une méthode d’analyse rigoureuse est essentielle pour étudier avec précision le comportement dynamique du sol.
Ce logiciel intègre les procédures d’analyse les plus récentes et l’utilisateur a ainsi le choix entre les deux méthodes de calcul les plus courantes : la méthode du Concrete Center (CCIP-016) et la méthode du Steel Construction Institute (P354).
Combinaison des diagrammes définis par l'utilisateur avec les cas de charge ou les combinaisons de charges (les charges nodales, de barre et de surface, ainsi que les charges libres et générées, peuvent être combinées avec les fonctions variables de temps)
Possibilité de combiner plusieurs fonctions d'excitation indépendantes
L'organisation des imperfections est résolue efficacement par les cas d'imperfection. Les cas vous permettent de décrire une imperfection à partir d'imperfections locales, de charges équivalentes, d'un défaut d'aplomb initial via un tableau (nouveau), d'une déformation statique, d'un mode de flambement, d'une forme modale dynamique ou d'une combinaison de ces types (nouveau).
Avez-vous utilisé le solveur de valeurs propres du module complémentaire pour déterminer le facteur de charge critique dans le cadre de l'analyse de stabilité ? Dans ce cas, vous pouvez ensuite afficher la forme modale déterminante de l'objet à calculer comme résultat.
Votre objectif est-il de déterminer le nombre de modes propres ? Le programme vous propose deux méthodes pour cela. D'une part, vous pouvez définir manuellement le nombre de plus petites formes de mode à calculer. Dans ce cas, le nombre de modes propres disponibles dépend des degrés de liberté (c'est-à-dire le nombre de points de masse libres multiplié par le nombre de directions dans lesquelles les masses agissent). Cependant, cette valeur est limitée à 9999. D'autre part, vous pouvez définir la fréquence propre maximale afin que le programme détermine automatiquement les formes propres jusqu'à ce que la fréquence propre définie soit atteinte.
Les résultats sont affichés dans les tableaux de résultats triés par vérification requise. La présentation claire des résultats permet une orientation et une évaluation faciles.
Vérification à l'ELU :
Résistance à la flexion et au cisaillement avec interaction
Assemblage partiel de cisaillement des organes d'assemblage ductiles et non ductiles
Détermination de connecteurs de cisaillement nécessaires et leur distribution
Vérification de la résistance aux forces de cisaillement longitudinal
Vérification de la connexion avec les connecteurs de cisaillement et du périmètre des connecteurs
Résultats des réactions d'appui déterminantes pour la phase de construction et mixte, y compris les charges des appuis de construction
Analyse du déversement (pour les poutres continues et les poutres en porte-à-faux)
Vérification des classes de section et des propriétés plastiques et élastiques des sections
Vérification à l'ELS :
Vérification de la flèche
Déformations et précontrainte initiales déterminées avec les propriétés de section idéales du fluage et du retrait
Analyses modales
Analyse de l'ouverture des fissures
Détermination des efforts d'appui
Toutes les données sont documentées dans un rapport d'impression clair, y compris les graphiques. En cas de modification, le rapport d'impression est mis à jour automatiquement. En outre, le programme autonome VERBUND-TR ne nécessite aucune licence RSTAB.