Nel add-on Analisi modale, si ha la possibilità di aumentare automaticamente gli autovalori ricercati fino a raggiungere un coefficiente di massa modale efficace definito. Vengono prese in considerazione tutte le direzioni traslazionali attivate come masse per l'analisi modale.
Pertanto, è possibile calcolare facilmente il 90% richiesto della massa modale efficace per il metodo dello spettro di risposta.
L'analisi time history viene eseguita con l'analisi modale o l'analisi implicita lineare di Newmark. L'analisi time history in questo add-on è limitata ai sistemi lineari. Sebbene l'analisi modale rappresenti un algoritmo veloce, è necessario utilizzare un certo numero di autovalori per garantire la precisione richiesta dei risultati.
L'analisi implicita di Newmark è un metodo molto preciso, indipendente dal numero di autovalori utilizzati, ma richiede un numero sufficiente di piccoli passi di tempo per il calcolo.
Il Analisi time history fornisce gli accelerogrammi per il calcolo. Questa estensione consente l'analisi strutturale dinamica dei diagrammi accelerazione-tempo.
C'è una vasta libreria di registrazioni di terremoti disponibile per te, ma puoi anche inserire o importare i tuoi diagrammi. L'analisi time history viene eseguita utilizzando l'analisi modale o l'analisi implicita lineare di Newmark.
Utilizzando il tipo di asta "Dissipatore viscoso", è possibile definire un coefficiente di smorzamento, una costante della molla e una massa. Questo tipo di asta estende le possibilità all'interno dell'analisi time history.
Per quanto riguarda la viscoelasticità, il tipo di asta "Dissipatore viscoso" è simile al modello Kelvin-Voigt, che è costituito dall'elemento di smorzamento e da una molla elastica (entrambi collegati in parallelo).
È possibile stampare un modello, carichi e risultati utilizzando una funzione di stampa di massa. È possibile creare grafici da diverse direzioni definite. Per esempio, si possono stampare tutte le forze interne nella vista isometrica con un solo clic del mouse.
Sono disponibili diverse opzioni per definire le masse per un'analisi modale. Mentre le masse dovute al peso proprio sono considerate automaticamente, è possibile considerare i carichi e le masse direttamente in un caso di carico del tipo di analisi modale. Hai bisogno di più opzioni? Seleziona se considerare i carichi completi come masse, i componenti del carico nella direzione Z globale o solo i componenti del carico nella direzione della gravità.
Il programma offre un'opzione aggiuntiva o alternativa per l'importazione delle masse: Una definizione manuale delle combinazioni di carico a partire dalle quali sono le masse considerate nell'analisi modale. Hai selezionato una norma di progetto? È quindi possibile creare una situazione di progetto con il tipo di combinazione di massa sismica. Pertanto, il programma calcola automaticamente una situazione di massa per l'analisi modale secondo la norma di progetto preferita. In altre parole: Il programma crea una combinazione di carico sulla base dei coefficienti di combinazione preimpostati per la norma selezionata. Questo contiene le masse utilizzate per l'analisi modale.
Considerazione del comportamento dei componenti non lineari utilizzando cerniere plastiche standard per acciaio (FEMA 356, EN 1998-3) e del comportamento non lineare dei materiali (muratura, acciaio bilineare, curve di lavoro definite dall'utente)
Importazione diretta delle masse da casi di carico o combinazioni per l'applicazione di carichi verticali costanti
Specifiche definite dall'utente per la considerazione dei carichi orizzontali (standardizzati alla forma modale o distribuiti uniformemente lungo l'altezza delle masse)
Determinazione di una curva di pushover con criterio limite di calcolo selezionabile (un collasso o una deformazione limite)
Trasformazione della curva pushover nello spettro di capacità (formato ADRS, sistema a un grado di libertà)
Bilinearizzazione dello spettro di capacità secondo EN 1998-1:2010 + A1:2013
Trasformazione dello spettro di risposta applicato nello spettro richiesto (formato ADRS)
Determinazione dello spostamento obiettivo secondo EC 8 (il metodo N2 secondo Fajfar 2000)
Confronto grafico della capacità e dello spettro richiesto
Valutazione grafica dei criteri di accettazione di cerniere plastiche predefinite
Visualizzazione dei risultati dei valori utilizzati nel calcolo iterativo dello spostamento obiettivo
Accesso a tutti i risultati dell'analisi strutturale nei singoli livelli di carico
Considerazione automatica delle masse dal peso proprio
Importazione diretta delle masse dai casi e dalle combinazioni di carico
Definizione facoltativa di masse aggiuntive (masse nodali, lineari o di superficie, nonché masse di inerzia) direttamente nei casi di carico
Trascuratezza facoltativa delle masse (ad esempio, massa delle fondazioni)
Combinazione di masse in diversi casi di carico e combinazioni di carico
Coefficienti di combinazione preimpostati per varie norme (EC 8, SIA 261, ASCE 7,...)
Importazione facoltativa degli stati iniziali (ad esempio, per considerare la precompressione e l'imperfezione)
Variazione della struttura
Considerazione di vincoli esterni o di aste/superfici/solidi
Definizione di varie analisi modali (ad esempio, per analizzare diverse variazioni delle masse o modifiche delle rigidità)
Selezione del tipo di matrice di massa (matrice diagonale, matrice coerente, matrice unitaria), inclusa la specifica definita dall'utente dei gradi di libertà traslazionali e rotazionali
Metodi per determinare il numero di forme modali (definito dall'utente, automatico - per raggiungere i coefficienti di massa modale efficaci, automatico - per raggiungere la frequenza naturale massima - disponibile solo in RSTAB)
Determinazione delle forme modali e delle masse nei nodi
Risultati di autovalori, frequenza angolare, frequenza naturale e periodo
Output di masse modali, masse modali efficaci, fattori di massa modale e fattori di partecipazione
Output tabellare e grafico delle masse nei punti della mesh
Visualizzazione e animazione delle forme modali
Diverse opzioni di scala per le forme modali
Documentazione dei risultati numerici e grafici nella relazione di calcolo
Nelle impostazioni dell'analisi modale, è necessario inserire tutti i dati necessari per la determinazione delle frequenze naturali. Questi sono, ad esempio, forme di massa e solutori di autovalori.
L'add-on Analisi modale determina gli autovalori più bassi della struttura. Puoi regolare il numero di autovalori o lasciarli determinare automaticamente. Quindi, dovresti raggiungere i coefficienti di massa modale efficaci o le frequenze naturali massime. Le masse vengono importate direttamente dai casi di carico e dalle combinazioni di carico. In questo caso, si ha la possibilità di considerare la massa totale, le componenti del carico nella direzione Z globale o solo la componente del carico nella direzione della gravità.
È possibile definire manualmente masse aggiuntive su nodi, linee, aste o superfici. Inoltre, è possibile influenzare la matrice di rigidezza importando le forze assiali o le variazioni di rigidezza di un caso di carico o di una combinazione di carico.
Il coefficiente di rilevanza modale (MRF) può aiutarti a valutare in che misura elementi specifici partecipano a una forma modale specifica. Il calcolo si basa sull'energia di deformazione elastica relativa di ogni singola asta.
L'MRF può essere utilizzato per distinguere le forme modali locali e le globali. Se più aste singole mostrano un MRF significativo (ad esempio, > 20%), l'instabilità dell'intera struttura o di una sottostruttura è molto probabile. D'altra parte, se la somma di tutti gli MRF per un modo proprio di vibrare è intorno al 100%, ci si può aspettare un fenomeno di stabilità locale (ad esempio, instabilità di una singola barra).
Inoltre, l'MRF può essere utilizzato per determinare i carichi critici e le lunghezze di instabilità equivalenti di alcune aste (ad esempio, per la verifica di stabilità). Le forme modali per le quali un'asta specifica ha valori MRF piccoli (ad esempio, < 20%) possono essere trascurate in questo contesto.
L'MRF viene visualizzato per forma modale nella tabella dei risultati in Analisi di stabilità → Risultati per aste → Lunghezze libere d'inflessione e carichi critici.
Output tabellare delle azioni del piano, del drift dell'interpiano e dei punti centrali della massa e della rigidezza, nonché delle forze nelle pareti di taglio
Visualizzazione separata dei risultati della verifica del solaio e dell'irrigidimento
Vuoi considerare altri carichi come masse oltre ai carichi statici? Il programma lo consente per carichi dei nodi, delle aste, delle linee e delle superfici. Per questo, è necessario selezionare il tipo di carico di massa quando si definisce il carico di interesse. Definire una massa o i componenti di massa nelle direzioni X, Y e Z per tali carichi. Per le masse nodali, hai un'opzione aggiuntiva per specificare anche i momenti di inerzia X, Y e Z al fine di modellare punti di massa più complessi.
Utilizzare la funzione di stampa di massa per i dati del modello, i carichi e i risultati. È possibile creare grafici da diverse direzioni definite dall'utente. Ad esempio, è possibile stampare tutte le forze interne come una vista isometrica con un solo clic del mouse.
Non appena il programma ha completato il calcolo, vengono elencati gli autovalori, le frequenze naturali e i periodi. Queste finestre dei risultati sono integrate nel programma principale RFEM/RSTAB. È possibile trovare tutte le forme modali della struttura nelle tabelle e avere anche un'opzione per visualizzarle graficamente e animarle.
Tutte le tabelle dei risultati e i grafici fanno parte della relazione di calcolo di RFEM/RSTAB. In questo modo, è possibile garantire una documentazione chiaramente organizzata. È anche possibile esportare le tabelle in MS Excel.
Se il tuo progetto ha successo, seguirà la parte rilassata del tuo lavoro. Perché il programma esegue molti processi per te. Ad esempio, le verifiche eseguite sono visualizzate in una tabella. Ti mostra tutti i dettagli dei risultati. Grazie alle formule di progetto presentate in modo chiaro, sarai in grado di comprendere i risultati senza problemi. Non c'è nessun effetto "scatola nera" qui.
Le verifiche vengono eseguite in tutte le posizioni determinanti delle aste e visualizzate graficamente come diagramma dei risultati. Inoltre, nell'output dei risultati sono disponibili grafici dettagliati, come la distribuzione delle tensioni su una sezione trasversale o la forma modale determinante.
Tutti i dati di input e dei risultati fanno parte della relazione di calcolo di RFEM/RSTAB. È possibile selezionare il contenuto e l'estensione del report in modo specifico per le singole verifiche di verifica.
Spesso è necessario trascurare le masse. Questo è particolarmente vero quando si desidera utilizzare l'output dell'analisi modale per l'analisi sismica. Per questo, per il calcolo è necessario il 90% della massa modale efficace in ciascuna direzione. Quindi è possibile trascurare la massa in tutti i vincoli fissi dei nodi e delle linee. Il programma disattiva automaticamente le masse associate.
È anche possibile selezionare manualmente gli oggetti le cui masse devono essere trascurate per l'analisi modale. Abbiamo mostrato quest'ultimo nell'immagine per una migliore visualizzazione. Viene effettuata una selezione definita dall'utente e gli oggetti con le loro componenti di massa associate vengono selezionati per trascurare le masse.
Puoi già vederlo nell'immagine: Le imperfezioni possono anche essere prese in considerazione quando si definisce un caso di carico dell'analisi modale. I tipi di imperfezione che è possibile utilizzare nell'analisi modale sono carichi teorici dal caso di carico, oscillazione iniziale tramite tabella, deformazione statica, modalità di instabilità, forma modale dinamica e gruppo di casi di imperfezione.
Quando si definiscono i dati di input per il caso di carico dell'analisi modale, è possibile considerare un caso di carico le cui rigidezze rappresentano la posizione iniziale per l'analisi modale. Come si fa? Come mostrato nell'immagine, seleziona l'opzione "Considera stato iniziale da". Ora, apri la finestra di dialogo "Impostazioni stato iniziale" e definisci il tipo Rigidezza come stato iniziale. In questo caso di carico, a partire dal quale è lo stato iniziale preso in considerazione, è possibile considerare la rigidezza del sistema strutturale quando le aste tese si rompono. Lo scopo di tutto questo: La rigidezza da questo caso di carico è considerata nell'analisi modale. In questo modo, si ottiene un sistema chiaramente flessibile.
Rispetto al modulo aggiuntivo RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5/RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Analisi modale per RFEM 6/RSTAB 9:
Coefficienti di combinazione preimpostati per varie norme (EC 8, ASCE, ecc.)
Trascuratezza facoltativa delle masse (ad esempio, massa delle fondazioni)
Metodi per determinare il numero di forme modali (definito dall'utente, automatico - per raggiungere i coefficienti di massa modale efficaci, automatico - per raggiungere la frequenza naturale massima)
Output di masse modali, masse modali efficaci, fattori di massa modale e fattori di partecipazione
Output tabellare e grafico delle masse nei punti della mesh
Varie opzioni di ridimensionamento per le forme modali nel navigatore dei risultati
Il tuo progetto ha avuto successo? Molto bene, ora arriva la parte rilassata. Perché il programma ti fornisce le verifiche eseguite in forma tabellare. È possibile visualizzare tutti i dettagli dei risultati in dettaglio. Con l'aiuto delle formule di verifica presentate in modo chiaro, sarai in grado di comprendere i risultati senza problemi. Non c'è alcun effetto scatola nera con il software Dlubal.
I controlli vengono eseguiti in tutti i punti rilevanti delle aste e visualizzati graficamente come profilo dei risultati. Troverai grafici più dettagliati nell'output dei risultati. Ciò include, ad esempio, un profilo di tensione sulla sezione trasversale o la forma modale determinante.
Tutti i dati di input e di risultato fanno parte della relazione di calcolo di RFEM/RSTAB. È possibile selezionare il contenuto e l'estensione del report in modo specifico per le singole verifiche di verifica.
Lo sapevi che...? È possibile definire facilmente modifiche strutturali nei casi di carico del tipo di analisi modale. Ciò consente, ad esempio, di regolare individualmente le rigidezze di materiali, sezioni trasversali, aste, superfici, cerniere e vincoli esterni. È anche possibile modificare le rigidezze per alcuni add-on di verifica. Una volta selezionati gli oggetti, le loro proprietà di rigidezza vengono adattate al tipo di oggetto. In questo modo, è possibile definirli in schede separate.
Vuoi analizzare la rottura di un oggetto (ad esempio, una colonna) nell'analisi modale? Anche questo è possibile senza problemi. Basta passare alla finestra Modifica struttura e disattivare gli oggetti pertinenti.
Il tuo progetto ha avuto successo? Siediti e rilassati. Il programma fornisce le verifiche eseguite nelle tabelle. Tutti i dettagli dei risultati sono visualizzati per te e puoi seguirli facilmente utilizzando le formule di verifica chiaramente disposte.
Le verifiche vengono eseguite in tutte le posizioni determinanti delle aste. Viene fornita una visualizzazione grafica come diagramma dei risultati. Inoltre, è possibile accedere a grafici dettagliati, come la distribuzione delle tensioni su una sezione trasversale o la forma modale determinante, disponibili nell'output dei risultati.
Tutti i dati di input e dei risultati fanno parte della relazione di calcolo di RFEM/RSTAB. È possibile selezionare il contenuto e l'estensione del report in modo specifico per le singole verifiche di verifica.
I casi di carico del tipo Analisi con spettro di risposta contengono i carichi equivalenti generati. Innanzitutto, i contributi modali devono essere sovrapposti con la regola SRSS o CQC. In questo caso, è possibile utilizzare i risultati con segno in base alla forma modale dominante.
Successivamente, le componenti direzionali delle azioni sismiche sono combinate con la regola SRSS o 100%/30%.
Hai utilizzato il risolutore di autovalori dell'add-on per determinare il coefficiente di carico critico nell'analisi di stabilità? In tal caso, è possibile visualizzare la forma modale determinante dell'oggetto da progettare come risultato. Il risolutore di autovalori è disponibile qui per l'analisi di instabilità flesso-torsionale, a seconda della norma di progetto utilizzata.
Questo generatore crea carichi come risultato di un'accelerazione o di una rotazione (ad esempio da gru a torre), che agisce su oggetti specifici del modello.
L'analisi time history viene eseguita con l'analisi modale o l'analisi implicita lineare di Newmark. L'analisi time history in questo modulo aggiuntivo è limitata ai sistemi lineari. Sebbene l'analisi modale rappresenti un algoritmo veloce, è necessario utilizzare un certo numero di autovalori per garantire la precisione richiesta dei risultati.
L'analisi implicita di Newmark è un metodo molto preciso, indipendente dal numero di autovalori utilizzati, ma richiede un numero sufficiente di piccoli passi di tempo per il calcolo. Per l'analisi degli spettri di risposta, i carichi statici equivalenti sono calcolati internamente. Successivamente viene eseguita un'analisi statica lineare.
Hai già scoperto l'output tabellare e grafico delle masse nei punti della mesh? A destra, questo è anche uno dei risultati dell'analisi modale in RFEM 6. In questo modo, è possibile controllare le masse importate che dipendono da varie impostazioni dell'analisi modale. Possono essere visualizzati nella scheda Masse nei punti della mesh della tabella dei risultati. La tabella fornisce una panoramica dei seguenti risultati: Massa - Direzione di traslazione (mX, mY, mZ ), Massa - Direzione di rotazione (mφX, mφY, mφZ ) e Somma delle masse. Sarebbe meglio per te avere una valutazione grafica il più rapidamente possibile? Quindi è anche possibile visualizzare graficamente le masse nei punti della mesh.