缺陷工况描述了缺陷的框架条件。通过它可以确定是否考虑几何缺陷或等效荷载。相关规定在各规范中均有规定。
基本
基本选项卡用于确定缺陷的类型。缺陷可以以等效荷载、几何初始变形或逐层倾角等形式考虑。
在 分配选项卡中,可以将缺陷工况分配给特定的荷载工况和荷载组合。
设置
列表中提供了多种缺陷类型供选择。
局部缺陷
缺陷通过等效荷载来体现。初始侧移和初弯曲与轴力相关。您可以在 局部缺陷类别中为杆件和杆件集定义缺陷。
来自荷载工况的等效荷载
缺陷基于特定荷载工况中的荷载。您可以在 来自荷载工况的等效荷载选项卡中分配或新建该荷载工况。
通过表格定义初始倾角
通过此缺陷类型可以逐层体现缺陷。请在 通过表格定义初始倾角选项卡中设置参数。
静力变形
缺陷基于某个荷载工况或荷载组合的变形。请在 静力变形选项卡中设置相关参数。
在“来源类型”列表中选择位移是基于荷载工况还是荷载组合。
屈曲模态
缺陷基于稳定性分析的特征振型。您可以在 屈曲模态选项卡中设置相关参数。
在“来源类型”列表中选择位移是基于荷载工况还是荷载组合。此外,也可以自动根据所有已分配荷载工况和荷载组合的屈曲模态确定相关缺陷模态。
动力振型
缺陷基于动力分析的特征振型。您可以在 动力振型选项卡中设置相关参数。在“来源类型”列表中只有一个选项可用,因为模态分析中的位移只能针对荷载工况考虑。
缺陷工况组
此缺陷类型提供了组合多个缺陷工况规定的可能。您可以在 缺陷工况组选项卡中将缺陷工况分组,并使用因子进行缩放。
选项
默认情况下,“考虑用于生成的荷载组合”复选框处于激活状态。由此确保该缺陷工况在所有未通过 分配选项卡中手动选择的荷载组合中均被考虑。
示例
在“分配”选项卡中手动分配了荷载工况“风”。这样,所有使用该荷载工况的荷载组合也会被自动分配。而对于不含风的荷载组合,只有在激活“分配给所有未分配缺陷工况的荷载组合”选项时,才会考虑该缺陷工况。
来自荷载工况的等效荷载
等效荷载作为缺陷类型可用(见图 选择缺陷类型)。
您可以在一个荷载工况中通过等效荷载描述缺陷。请为该荷载工况分配“无”荷载工况类别,使其不参与组合,而仅作为缺陷荷载工况考虑。这样,例如可以定义与轴力无关的稳定荷载——这与作为等效荷载且与轴力相关的倾角或"notional loads"不同。
在列表中选择该荷载工况,或通过
按钮新建一个荷载工况。
通过表格定义初始倾角
初始倾角作为缺陷类型可用(见图 选择缺陷类型)。
楼层缺陷
您可以在表格中描述建筑物的规范位移。这样无需为每根柱单独定义缺陷。表格中的楼层区域规定了建筑物各区段内节点的位移方式。
定义楼层的纵坐标并分配倾角。通过
按钮可以添加行。请注意纵坐标应按升序排列。RFEM 根据这些规定计算几何位移,并将其应用于有限元节点。
选项
如果缺陷不应参照全局 XYZ 坐标系,可以选择或新建一个用户自定义“坐标系”。“楼层方向”指定楼层的纵坐标,因此也可以定义竖向的初始倾角。
“缺陷方向”确定倾角施加的方向。使用默认设置“XY”时,需在表格中给出 X 和 Y 方向的倾角。如果仅沿一个方向作用,请在列表中设定相应的轴。
表格中以“倾角系数的倒数 1”形式显示。如果取消勾选该复选框,数值将以小数形式显示。
静力变形
静力变形作为缺陷类型可用(见图 选择缺陷类型)。
“缺陷模态”基于某个荷载工况或荷载组合的变形。几何初始变形会被缩放至缺陷基准值。
缺陷模态来源
在列表中选择相关的荷载工况或荷载组合。通过
按钮可以新建荷载工况或荷载组合。
缺陷基准值
“参考位置”确定模型中作为基准值参考的位移位置。通常为位移最大的位置。您也可以在列表中选择其他节点,或通过
按钮以图形方式确定。
如果缺陷不应参照全局 XYZ 坐标系,可以选择或新建一个用户自定义“坐标系”。“缩放方向”确定缺陷的取向。使用选项“S”和“-S”可以实现空间分布的缺陷,例如在壳体模型中出现的情况。
输入表示最大几何位移的“缺陷基准值”。有限元节点的位移将缩放至该值。上述荷载工况或荷载组合的变形模态构成基础。
屈曲模态
当使用 结构稳定性模块计算某个荷载工况或荷载组合的临界荷载时,可以定义 屈曲模态缺陷类型的参数。该选项卡的概念与 来源类型相匹配。
来自荷载工况/荷载组合的屈曲模态
“缺陷模态”基于某个荷载工况或荷载组合的特征值。特征振型将被缩放至缺陷基准值。
缺陷模态来源
在列表中选择相关的荷载工况或荷载组合。通过
按钮可以新建荷载工况或荷载组合。然后在列表中确定缺陷所基于的屈曲模态。
缺陷基准值
参考位置确定模型中作为基准值参考的位移位置。通常为位移最大的位置。您也可以在列表中选择其他节点,或通过
按钮以图形方式确定。
如果缺陷不应参照全局 XYZ 坐标系,可以选择或新建一个用户自定义坐标系。缩放方向确定缺陷的取向。使用选项“S”和“-S”可以实现空间分布的缺陷,例如在壳体模型中出现的情况(见图 选择缩放方向)。
输入表示最大几何位移的缺陷基准值。有限元节点的位移将缩放至该值。上述荷载工况或荷载组合的特征振型构成基础。
自动缺陷
在自动确定缺陷时,缺陷模态由模型相应的与荷载相关的特征振型推导得出,并按定义的缺陷振幅进行缩放。
自动确定的设置
定义待研究的模态数量。需注意:对于每个荷载工况和荷载组合,会生成所谓的“子荷载工况”或“子荷载组合”,其中包含缺陷模态。每个特征振型会生成两个子荷载工况或子组合,因为每个特征振型分别沿正方向和负方向缩放一次。这些子荷载工况和子组合可以像普通荷载工况或荷载组合一样进行研究。
例如:您为 LC1 分配了自动缺陷,并指定两个待研究的模态。由此生成子荷载组合 LC1.1 至 LC1.4——即四个子荷载组合。
定义类型用于控制特征振型缩放的输入。当前列表中提供两种选择:
- 相对:您可以在“参数”部分直接指定最大缺陷基准值(见图 设置自动确定缺陷的参数)。该缺陷基准值取决于特征振型内振幅最大的对象的虚拟计算长度。
- EN 1993-1-1:缺陷基准值按 EN 1993-1-1 表 5.1 的规范规定确定。在后续部分中可以调整缺陷参数。
参数
指定截面设计采用“弹性”还是“塑性”。所采用的缺陷基准值取决于此选择。
初弯曲应用于
截面的屈曲曲线通常是已知的。对于“无屈曲曲线的杆件”(屈曲曲线未知),可以手动输入该值。对于按 EN 1993-1-1 无屈曲曲线的“面和实体”同样适用。
动力振型
当对某个荷载工况或荷载组合进行 模态分析时,可以定义 动力振型缺陷类型的参数。
“缺陷模态”基于某个荷载工况或荷载组合的动力特征值。特征振型将被缩放至缺陷基准值。
缺陷模态来源
在列表中选择相关的荷载工况或荷载组合。通过
按钮可以新建荷载工况或荷载组合。然后在列表中确定缺陷所基于的振型。使用“自动”选项可以让程序确定相关振型。
缺陷基准值
您可以按照 缺陷基准值部分中针对屈曲模态的描述定义参数。
缺陷工况组
缺陷工况组作为缺陷类型可用(见图 选择缺陷类型)。
您可以将多个缺陷工况组合在一个组中,例如同时考虑。这种方式在壳体失稳时经常很有用,可用于同时施加整体缺陷和局部屈曲。
定义需要组合的缺陷工况。通过
按钮可以在表格中添加行。
您可以为每个缺陷工况乘以一个“因子”。通过“运算符”确定各缺陷工况是同时作用(“与”)还是相互排斥(“或”)。
分配
在 分配选项卡中,可以为缺陷工况分配一个或多个荷载工况或荷载组合。只有这样,缺陷工况才会在计算中被考虑。
分配
“分配”列中列出了您创建的所有荷载工况。要将荷载工况移入“已分配对象”列表,可以使用以下方法:
- 双击该荷载工况。
- 选中该荷载工况,然后点击
按钮。
已分配对象
“已分配对象”列管理您分配给缺陷工况的所有荷载工况。例如,若要将缺陷工况“+X 方向风”与荷载工况“+X 方向风”一起考虑,请按上述方法将该荷载工况移入列表。如果激活了 组合向导,则所有使用该荷载工况的荷载组合也会被分配。
通过这种方式,可以将缺陷工况与荷载工况的作用方向相匹配:例如,X 方向倾角的缺陷工况适用于 X 方向的风荷载,Y 方向的缺陷工况适用于 Y 方向的风荷载。对于未分配的荷载组合(即不含风荷载的组合),每个缺陷工况将分别考虑。RFEM 会针对每个缺陷工况生成两个具有相同叠加准则但不同缺陷工况的荷载组合。