A análise pushover é gerida por um tipo de análise introduzido recentemente nas combinações de carga. Aqui tem acesso à seleção da distribuição e direção de carga horizontal, a seleção de uma carga constante, a seleção do espectro de resposta desejado para a determinação do deslocamento alvo e as configurações de análise pushover adaptadas à análise pushover.
Na configuração da análise pushover, é possível modificar o incremento do carregamento horizontal crescente e especificar as condições para parar a análise. Além disso, é possível ajustar facilmente a precisão para a determinação iterativa do deslocamento equivalente.
Tem diversas opções disponíveis para definir massas para a análise modal. Enquanto as massas devido ao peso próprio são consideradas automaticamente, pode considerar as cargas e massas diretamente num caso de carga do tipo de análise modal. Necessita de mais opções? Selecione se pretende considerar as cargas totais como massas, componentes de carga na direção global Z ou apenas os componentes de carga na direção da gravidade.
O programa oferece uma opção adicional ou alternativa para a importação de massas: Definição manual de combinações de cargas a partir das quais as massas são consideradas na análise modal. Selecionou uma norma de dimensionamento? Em seguida, pode criar uma situação de dimensionamento com o tipo de combinação Massa sísmica. Assim, o programa calcula automaticamente uma situação de massa para a análise modal de acordo com a norma de dimensionamento preferida. Por outras palavras: O programa cria uma combinação de cargas a partir dos coeficientes de combinação predefinidos para a norma selecionada. Esta contém as massas utilizadas para a análise modal.
No RFEM, pode utilizar estes três poderosos solucionadores de valores próprios:
- Raiz de polinomial característico
- Método de Lanczos
- Iteração do subespaço
Por outro lado, o RSTAB oferece estes dois solucionadores de valores próprios:
- Iteração do subespaço
- Método das potências invertidas deslocadas
A seleção do solucionador de valores próprios depende, em primeiro lugar, do tamanho do seu modelo.
- Consideração automática de massas a partir do peso próprio
- Importação direta de massas de casos de carga ou combinações de carga
- Definição opcional de massas adicionais (massas de nós, linhas e superfícies, assim como massas de inércia) diretamente nos casos de carga
- Negligência opcional de massas (por exemplo, massa de fundações)
- Combinação de massas em diferentes casos de carga e combinações de carga
- Coeficientes de combinação predefinidos para várias normas (EC 8, SIA 261, ASCE 7,…)
- Importação opcional de estados iniciais (por exemplo, para consideração de pré-esforço e imperfeição)
- Modificação estrutural
- Consideração de apoios ou barras/superfícies/sólidos com falha
- Definição de várias análises modais (por exemplo, para analisar diferentes alterações de massas ou rigidezes)
- Seleção do tipo de matriz de massa (matriz diagonal, matriz consistente, matriz de unidade), incluindo a especificação definida pelo utilizador dos graus de liberdade de translação e rotação
- Métodos para determinar o número de formas próprias (definido pelo utilizador, automático – para atingir os fatores de massa modal efetivos, automático – para atingir a frequência natural máxima – apenas disponível no RSTAB)
- Determinação de formas próprias e massas em nós ou pontos da malha de EF
- Saída de valores próprios, frequência angular, frequência natural e período natural
- Saída de massas modais, massas modais efetivas, fatores de massa modal e fatores de participação
- Saída tabular e gráfica de massas em pontos da malha
- Visualização e animação de formas próprias
- Opções de escala diferentes para formas próprias
- Documentação de resultados numéricos e gráficos no relatório de impressão
Na configuração da análise modal, tem de introduzir todos os dados que são necessários para a determinação das frequências naturais. Estes são, por exemplo, formas de massa e solucionadores de valores próprios.
O módulo Análise modal determina os valores próprios mais baixos da estrutura. Ajusta o número de valores próprios ou deixa-os ser determinados automaticamente. Assim, deve atingir os factores de massa modal efetivos ou as frequências naturais máximas. As massas são importadas diretamente dos casos de carga e das combinações de cargas. Neste caso, tem a opção de considerar a massa total, os componentes de carga na direção global Z ou apenas o componente de carga na direção da gravidade.
Pode definir manualmente massas adicionais em nós, linhas, barras e superfícies. Além disso, é possível influenciar a matriz de rigidez ao importar forças normais ou alterações de rigidez de um caso de carga ou de uma combinação de cargas.
Deseja considerar outras cargas como massas para além das cargas estáticas? O programa permite isso para cargas de nós, barras, linhas e superfícies. Para tal, é necessário selecionar o tipo de carga "Massa" ao definir a carga de interesse. Defina a massa ou os componentes da massa nas direções X, Y e Z para tais cargas. Para massas nodais, tem a opção adicional de especificar também os momentos de inércia X, Y e Z de forma a modelar pontos de massa mais complexos.
- 002101
- Generalidades
- Análise de espectro de resposta para o RFEM 6
- Análise de espectro de resposta para o RSTAB 9
O programa de cálculo estrutural da Dlubal poupa-lhe muito trabalho. Os parâmetros de entrada relevantes para a norma selecionada são sugeridos pelo programa de acordo com as regras. Além disso, pode introduzir os espectros de resposta manualmente.
Os casos de carga do tipo Análise de espectro de resposta definem a direção na qual os espectros de resposta atuam e quais os valores próprios da estrutura que são relevantes para a análise. Na configuração da análise espectral, pode definir detalhes para as regras de combinação, se aplicável, amortecimento e aceleração periódica nula (ZPA).
O RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History está integrado na estrutura do módulo RF‑/DYNAM Pro - Forced Vibrations e é expandido através de dois métodos de análise não-lineares (no RSTAB só um método de análise).
Os diagramas força-tempo podem ser introduzidos pelo utilizador como transitórios, periódicos ou em função do tempo. Os casos de carga dinâmicos combinam os diagramas de tempo com os casos de carga estáticos, o que dá muita flexibilidade. No seguimento, é possível definir intervalos de tempo para o cálculo, o amortecimento estrutural e as opções de exportação nos casos de carga dinâmicos.
Assim que o programa concluir o cálculo, os valores próprios, as frequências e os períodos naturais são listados. Estas janelas de resultados estão integradas no programa principal RFEM/RSTAB. Encontrará todos os modos próprios da estrutura em forma de tabela e também pode representá-los graficamente e animá-los.
Todas as janelas de resultados e gráficos fazem parte do relatório de impressão do RFEM/RSTAB. Desta forma, é possível garantir uma documentação clara e bem organizada. Além disso, também pode exportar as tabelas para o MS Excel.
Muitas vezes, é necessário negligenciar as massas. Este é particularmente o caso quando pretende utilizar a saída da análise modal para a análise sísmica. Para tal, são necessários 90% da massa modal efetiva em cada direção para o cálculo. Portanto, pode negligenciar a massa em todos os apoios fixos de nós e linhas. O programa desativa automaticamente as massas associadas por si.
Também é possível selecionar manualmente os objetos cujas massas devem ser negligenciadas para a análise modal. Desta forma, mostramos a última opção na imagem para uma melhor visualização. É feita uma seleção definida pelo utilizador e os objetos com os seus componentes de massa associados são selecionados de forma a negligenciar as massas.
Isto já é possível ver na imagem: As imperfeições também podem ser tidas em consideração ao definir um caso de carga de análise modal. Os tipos de imperfeição que pode utilizar na análise modal são as cargas fictícias de caso de carga, deslocamento inicial através da tabela, deformação estática, coeficiente de comprimento efetivo, modo próprio dinâmico e grupo de casos de imperfeição.
Ao definir os dados de entrada para o caso de carga da análise modal, pode considerar um caso de carga cuja rigidez represente a posição inicial para a análise modal. Como é que se faz isso? Conforme apresentado na imagem, selecione a opção "Considerar estado inicial a partir de". Agora, abra a caixa de diálogo "Configuração do estado inicial" e defina o tipo Rigidez como estado inicial. Neste caso de carga, a partir do qual é considerado o estado inicial, é possível considerar a rigidez do sistema estrutural quando as barras de tração falham. O objetivo de tudo isto: A rigidez deste caso de carga é considerada na análise modal. Desta forma, o utilizador obtém um sistema claramente flexível.
- Consideração automática de massas a partir do peso próprio
- Importação direta de massas de casos de carga ou combinações de carga
- Definição opcional de massas adicionais (massas nodais, de linha e de superfície assim como massas de inércia)
- Combinação de massas em diferentes casos e combinações de massas
- Coeficientes de combinação predefinidos segundo o Eurocódigo 8
- Importação opcional de diagramas de esforço normal (por exemplo, para considerar pré-esforço)
- Alteração da rigidez (por exemplo, podem ser importadas barras ou rigidezes desativadas do módulo RF-/CONCRETE)
- Possibilidade de considerar apoio e barras em rotura
- Definição de vários casos de vibração natural possível (por exemplo, para analisar diferentes alterações de massas ou rigidezes)
- Saída de valores próprios, frequência angular, frequência natural e período natural
- Determinação de formas próprias e massas em nós ou pontos da malha de EF
- Saída de massas modais, massas modais efetivas e fatores de massas modais
- Visualização e animação de formas próprias
- Opções de escala diferentes para formas próprias
- Documentação de resultados nas formas numérica e gráfica no relatório de impressão
A propósito: As modificações de estrutura podem ser facilmente definidas em casos de carga do tipo Análise modal. Isto permite, por exemplo, ajustar individualmente a rigidez de materiais, secções, barras, superfícies, articulações e apoios. Para alguns módulos de dimensionamento, também é possível alterar a rigidez. Uma vez selecionados os objetos, as suas propriedades de rigidez são adaptadas ao tipo de objeto. Desta forma, pode defini-los em separadores separados.
Deseja analisar a rotura de um objeto (por exemplo, um pilar) na análise modal? Isso também é possível sem problemas. Basta mudar para a janela Modificação da estrutura e desativar os objetos relevantes.
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- Resultados
- Análise de espectro de resposta para o RFEM 6
- Análise de espectro de resposta para o RSTAB 9
Os casos de carga do tipo Análise de espectro de resposta contêm as cargas equivalentes geradas. Primeiro, as respostas modais têm de ser sobrepostas com a regra SRSS ou a regra CQC. Neste caso, pode utilizar os resultados com sinal utilizando a forma própria dominante.
De seguida, os componentes direcionais das ações sísmicas são combinados com a regra SRSS ou com a regra 100%/30%.
- Tipos de barra não lineares, tais como tirantes, escoras e cabos
- Não-linearidades de barras, tais como rotura, rasgamento e fluência sob tração ou compressão
- Não linearidades de apoios, tais como rotura, atrito, diagrama e atividade parcial
- Não-linearidades de articulações, tais como atrito, atividade parcial, diagrama e fixo para esforços internos positivos ou negativos
Para cada valor próprio relevante e cada direção de excitação são geradas separadamente cargas estáticas equivalentes. Estas são exportadas para casos de carga estáticos e é efetuada uma análise estática linear no RFEM/RSTAB.
O método de histórico de tempo é efetuado através de uma análise modal ou da análise linear implícita de Newmark. A análise de histórico de tempo neste módulo adicional está restringida aos sistemas lineares. Mesmo sendo a análise modal um algoritmo rápido, tem de ser utilizado um certo número de valores próprios para assegurar a precisão necessária dos resultados.
A análise implícita de Newmark representa um método muito preciso, independentemente do número de valores próprios utilizados, mas requer um número de intervalos de tempo pequenos suficientes para o cálculo. Para o método de espectro de resposta, são calculadas internamente cargas estáticas equivalentes. No seguimento, é efetuada uma análise estática linear.
Como o módulo RF‑/DYNAM Pro está integrado no RFEM ou no RSTAB, é possível integrar resultados numéricos, assim como gráficos do RF‑/DYNAM Pro - Nonlinear Time History, no relatório de impressão global. Da mesma maneira, todas as opções de visualização gráfica do RFEM e do RSTAB estão disponíveis. Os resultados da análise de histórico de tempo são mostrados num diagrama de histórico de tempo.
Todos os resultados são representados em função do tempo. Os valores numéricos podem ser exportados para o MS Excel. As combinações de resultados podem ser exportadas selecionando os resultados dos intervalos de tempo individuais ou filtrando os resultados mais desfavoráveis de todos os intervalos de tempo.
No RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations estão disponíveis quatro poderosos solucionadores de valores próprios no RFEM:*Raiz de polinomial característico
- Método de Lanczos
- iteração de subespaço
- Método de iteração ICG (Incomplete Conjugate Gradient)
No DYNAM Pro - Natural Vibrations (módulo do RSTAB), estão disponíveis dois solucionadores poderosos de valores próprios:
- iteração de subespaço
- Método das potências invertidas deslocadas
A seleção do solucionador de valores próprios depende, em primeiro lugar, do tamanho do modelo.
- Diagramas de tempo definidos pelo utilizador em função do tempo, na forma de tabelas ou como cargas harmónicas
- Combinação dos diagramas de tempo com casos ou combinações de cargas do RFEM/RSTAB (isto permite a definição de cargas de nós, barras e superfícies, assim como cargas livres e geradas, variáveis em função do tempo)
- Possibilidade de combinar várias funções de excitação independentes
- Análise não linear de histórico de tempo com a análise implícita de Newmarks (só no RFEM) ou a análise explícita
- Amortecimento estrutural definido pelos coeficientes de amortecimento de Rayleigh
- Importação direta de deformações iniciais de um caso ou combinação de cargas (só no RFEM)
- Alterações de rigidez como condições iniciais, por exemplo, efeito de força axial, barras desativadas (só no RSTAB)
- Representação gráfica de resultados num diagrama de histórico de tempo
- Exportação de resultados em intervalos de tempo definidos pelo utilizador ou como envolvente
Os parâmetros de entrada relevantes para a norma selecionada são sugeridos pelo programa de acordo com as regras. Além disso, existe a possibilidade de introduzir os espectros de resposta manualmente. Os casos de carga dinâmicos definem a direção na qual o espectro de resposta atua e quais os valores próprios da estrutura que são relevantes para a análise.
Na janela inicial, podem ser introduzidos os necessários espectros de resposta, diagramas de aceleração-tempo ou força-tempo. Os casos de carga dinâmicos definem a localização e a direção dos efeitos de espectro de resposta, assim como dos diagramas de aceleração ou de força-tempo.
Os diagramas de tempo podem ser combinados com casos de carga estáticos, os quais trazem uma grande flexibilidade. Para o método do histórico de tempo, pode ser importada uma deformação inicial de qualquer caso de carga ou combinação de cargas.
Graças à integração do RF-/DYNAM Pro no RFEM/RSTAB, é possível incorporar resultados numéricos e gráficos do módulo RF-/DYNAM Pro - Forced Vibrations no relatório de impressão global. Estão também disponíveis todas as opções do RFEM para a visualização gráfica.
Os resultados da análise do histórico de tempo são mostrados num diagrama de histórico de tempo. Todos os resultados são representados em função do tempo. Os valores numéricos podem ser exportados para o MS Excel.
Para o método de histórico de tempo, é possível exportar os resultados de um intervalo de tempo singular ou filtrar os resultados mais desfavoráveis de todos os intervalos de tempo.
No método de espectro de resposta são criadas combinações de resultados. Internamente são efetuadas as combinações das parcelas modais e a combinação das forças de carga devido aos componentes da ação do sismo.
- 002102
- Cálculo
- Análise de espectro de resposta para o RFEM 6
- Análise de espectro de resposta para o RSTAB 9
Sabia que? Para cada valor próprio relevante e cada direção de excitação são geradas separadamente cargas estáticas equivalentes. Estas cargas são guardadas num caso de carga do tipo Análise de espectro de resposta e o RFEM/RSTAB efetua uma análise estática linear.
Já descobriu a saída tabular e gráfica de massas em pontos da malha? Bem, este também é um dos resultados da análise modal no RFEM 6. Desta forma, é possível verificar as massas importadas que dependem das várias configurações da análise modal. Estes podem ser exibidos no separador Massas em pontos da malha da tabela de Resultados. A tabela oferece uma visão geral dos seguintes resultados: Massa - direção de translação (mX, mY, mZ ), massa - direção de rotação (mφX, mφY, mφZ ) e a soma de massas. Seria melhor obter uma avaliação gráfica o mais rapidamente possível? As massas também podem ser representadas graficamente em pontos da malha.
No método da carga equivalente são gerados casos de carga e combinações de resultados. Os casos de carga contêm as cargas equivalentes geradas que no seguimento são sobrepostas em combinações de resultados. Primeiro, as respostas modais são sobrepostas com a regra SRSS ou a regra CQC. Existe a possibilidade de serem atribuídos resultados com sinal utilizando a forma própria dominante.
De seguida, os componentes direcionais das ações sísmicas são combinados com a regra SRSS ou com a regra 100%/30%.
Cálculo no RFEM
A análise não linear de histórico de tempo é efetuada com a análise implícita de Newmark ou a análise explícita. Ambos são métodos de integração de tempo diretos. A análise implícita requer pequenos intervalos de tempo para proporcionar resultados com precisão. A análise explícita determina o intervalo de tempo necessário automaticamente para garantir a estabilidade da solução. A análise explícita é adequada para a análise de excitações pequenas, tais como excitações de impulsos ou explosões.
Cálculo no RSTAB
A análise não linear de histórico de tempo é efetuada com a análise explícita. Este é um método de integração de tempo direto e a determinação do intervalo de tempo necessário é automática para garantir a estabilidade da solução.
- Combinação de diagramas de tempo definidos pelo utilizador com casos de carga ou combinações de carga (as cargas de nós, barras e superfícies, assim como as cargas livres e geradas podem ser combinadas com funções que variam ao longo do tempo)
- Possibilidade de combinar várias funções de excitação independentes
- Biblioteca extensa de registos de sismos (acelerogramas)
- Análise linear implícita de Newmark ou análise modal de histórico de tempo
- Amortecimento estrutural através dos coeficientes de amortecimento de Rayleigh ou dos valores de amortecimento de Lehr
- Importação direta das deformações iniciais de um caso de carga ou de uma combinação de cargas
- Representação gráfica de resultados num diagrama de histórico de tempo
- Exportação de resultados em intervalos de tempo definidos pelo utilizador ou como envolvente
Todos os dados necessários para a determinação de frequências naturais são introduzidos nas janelas de entrada como, por exemplo, as formas próprias e os solucionadores de valores próprios.
O RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations determina os valores próprios menores da estrutura. O número de valores próprios pode ser ajustado. As massas são importadas diretamente dos casos de carga ou das combinações de cargas (com a opção de importar a massa total ou só o componente de carga na direção da gravidade).
As massas adicionais podem ser definidas manualmente em nós, linhas, barras e superfícies. Além disso, é possível controlar a matriz de rigidez através da importação de esforços normais ou alterações de rigidez de um caso de carga ou combinação.