Модальный анализ является отправной точкой для динамического анализа конструктивных систем. Его можно применить для нахождения значений собственных колебаний, таких как собственные частоты, формы колебаний, модальные массы и эффективные коэффициенты модальных масс. Этот результат можно использовать для расчета вибрации, а также для дальнейшего динамического анализа (например, нагрузки по спектру реакций).
Вы можете моделировать и рассчитывать каменные конструкции в RFEM 6 с помощью аддона Расчёт кладки, который использует при расчёте метод конечных элементов. Поскольку необходимо смоделировать структурные характеристики кладки и различные механизмы выхода из работы, применяется нелинейная модель материала. Вы можете вводить и моделировать каменные конструкции непосредственно в RFEM 6 и комбинировать модель материала кладки со всеми распространенными аддонами RFEM. Другими словами, вы можете проектировать целые модели зданий в связи с каменными конструкциями.
Сейсмический анализ в программе RFEM 6 возможен с помощью надстроек модального анализа и анализа спектра реакций. Общая концепция сейсмического расчета в программе RFEM 6 основана на создании загружения для модального анализа и анализа спектра реакции. Стандартные группы для этих расчетов задаются на вкладке «Стандарты II» в разделе «Основные данные» модели.
Модель здания - это один из аддонов для специальных решений в RFEM 6. Речь идет об удобном инструменте моделирования, с помощью которого можно легко задавать и изменять этажи зданий. Модель здания можно активировать в начале процесса моделирования и после него.
В RFEM 6 сейсмический расчёт можно выполнить с помощью аддонов Модальный анализ и Анализ спектра реакций. После выполнения спектрального анализа можно использовать аддон «Модель здания» для изображения воздействий на перекрытия, междуэтажных сдвигов и сил в диафрагмах жёсткости.
Расчёт сложных конструкций методом конечных элементов обычно выполняется для всей модели. Однако возведение таких конструкций это процесс с несколькими стадиями, в котором окончательная форма здания создается путем объединения отдельных конструктивных компонентов. Во избежание ошибок при расчёте всей модели, необходимо учитывать влияние процесса строительства. В RFEM 6 это возможно с помощью аддона Расчёт стадий строительства (CSA).
Учитывая, что реалистичная оценка состояния грунта существенно влияет на качество расчёта конструкций здания, в программе RFEM 6 предлагается аддон Геотехнический расчёт для задания массива грунта, который нробходимо рассчитать.
Способ применения данных, полученных в результате полевых испытаний, в аддоне и применение характеристик образцов грунта для определения необходимых грунтовых массивов, обсуждался в статье Базы знаний «Создание тела грунта из образцов грунта в программе RFEM 6». С дугой стороны, в этой статье будет обсуждаться процедура расчёта осадки и давления грунта для железобетонного здания.
Качество расчета конструкций значительно улучшается, когда учитывается максимальное количество характеристик грунта. В RFEM 6 можно создать реалистичную модель грунтового тела с помощью аддона Геотехнический расчёт. Это дополнение можно активировать в основных данных модели, как показано на рисунке 01.
Инструменты для динамического расчёта в RFEM 6 и RSTAB 9 разделены на несколько аддонов. Аддон Модальный анализ является необходимой основой для работы с другими аддонами для динамического расчёта, поскольку он выполняет анализ собственных колебаний для моделей стержней, поверхностей и твердых тел.
Аддон Геотехнический расчёт предоставляет RFEM с дополнительными моделями конкретных материалов грунта, которые могут должным образом отобразить сложную работу материалов грунта. Эта техническая статья представляет собой введение, которое показывает, как определить зависящую от напряжения жёсткость моделей материала грунта.
Аддон Расчёт стадий строительства (CSA) позволяет рассчитывать конструкции, состоящие из стержней, поверхностей и тел в программе RFEM 6 с учётом конкретных стадий строительства, связанных с процессом строительства. Это важно, поскольку здания возводятся не сразу, а путем постепенного объединения отдельных конструктивных компонентов. Отдельные этапы, на которых к зданию добавляются конструктивные элементы и нагрузки, называются стадией строительства, а сам процесс называется процессом строительства.
Таким образом, окончательное состояние конструкции доступно после завершения процесса строительства, то есть когда пройдены все стадии строительства. Для некоторых конструкций влияние процесса строительства (то есть, всех отдельных стадий строительства) может быть значительным, и его следует учитывать во избежание ошибок в расчёте. Общее описание аддона CSA можно найти в статье Базы знаний «Учет стадий строительства в RFEM 6» .
Определение значений собственных колебаний также, так и анализ спектра реакции всегда выполняются в линейной системе. Потому, если в системе присутствуют нелинейности, то они приводятся к линейному виду и, следовательно, не учитываются. Это могут быть, например, растянутые стержни, нелинейные опоры или нелинейные шарниры. Цель данной статьи - показать, как их можно решить в динамическом анализе.
Национальные строительные нормы Канады (NBC) 2020 в разделе 4.1.8.7 содержат четкий порядок выполнения для методов сейсмического расчета. Согласно тому, более прогрессивный метод, а именно метод анализа динамических характеристик по разделу 4.1.8.12, должен применяться для всех типов конструкций, кроме тех, которые соответствуют критериям раздела 4.1.8.7. Для всех остальных конструкций затем можно применить более простой метод, т. наз. метод эквивалентной статической силы (ESFP), описанный в разделе 4.1.8.11.
При расчёте обычных конструкций, ввод данных зачастую не сложен, но занимает много времени. Экономьте своё драгоценное время с помощью автоматизированного ввода данных. В данном случае стоит задача рассмотреть этажи дома как отдельные стадии строительства. Ввод данных должен осуществляться с помощью программы на C #, чтобы пользователю не приходилось вводить элементы отдельных этажей вручную.
Согласно норме EN 1998-1, разделы 2.2.2 и 4.4.2.2, для расчета предельной несущей способности требуется выполнять расчет по теории второго порядка (эффект P-Δ). Данное воздействие не обязательно учитывать только в том случае, если коэффициент чувствительность к смещению между этажами θ меньше чем 0,1.
В нашей статье представлены основные концепции динамики конструкций и их роль в сейсмическом расчете конструкций. Большое внимание уделяется объяснению технических аспектов в понятной форме, чтобы читатели, не имеющие глубоких технических знаний, могли получить представление о предмете.
Для того, чтобы оценить, нужно ли в динамическом расчете учитывать также анализ по теории второго порядка, в норме EN 1998-1, разделы 2.2.2 и 4.4.2.2, указан коэффициент симметрии между этажами θ. Его можно рассчитать и рассчитать с помощью RFEM 6 и RSTAB 9.
Норма ASCE 7-22 [1], разд. 12.9.1.6 указано, когда должны при выполнении модального анализа спектра реакций в расчете сейсмической нагрузки учитываться эффекты P-Delta. В NBC 2020 [2], Sent. 4.1.8.3.8.c содержит лишь краткое требование о том, что необходимо учесть эффекты раскачивания из-за взаимодействия гравитационных нагрузок с деформированной конструкцией. Поэтому могут возникать ситуации, когда в сейсмических расчетах необходимо учитывать эффекты второго порядка, также известные как P-Delta.