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2024-03-27

面支座

面支座是指由一个面的所有二维单元组成的支座。 用户可以创建【面支座】为一个面的自由度进行约束。

柱脚

【基本】选项卡中可以管理支座的各项基本参数。

支座条件

面支座可以约束“平移”和“剪切”自由度。 勾选相应的自由度后,该方向上的自由度被完全约束。 用户取消勾选该自由度后,可以将弹簧常数设置为零来完全释放支座对该自由度的约束,也可输入不同的数值来模拟半刚性约束。

如果没有支座或剪切约束,请取消选择相应的复选框。 然后,将平移或剪切弹簧的常数设置为零。 您可以随时调整'弹簧常数',以便对面的弹性支座进行建模。 输入弹簧刚度的设计值。

信息

用户可以定义面的半刚性支座,在 uz 的弹簧常数 Cu,z 上输入基床系数模拟 Winkler 地基模型。 该参数实际上等于基础的温克勒模量 Cz

平移弹簧参数Cu,x和Cu,y描述的是地基对面在x 和y 方向上位移的抵抗力。 对于楼板,您可以使用它们来定义水平方向的(与荷载无关的)承载力。

当荷载作用面水平或倾斜时,支座符号始终显示在荷载作用面的下方(沿重力方向的一侧)。 当模型是垂直面时,以面的 z 轴方向为准。 然而,Failure 与图形显示无关: Hier entscheidet das Spannungskriterium, welches auf die Orientierung der lokalen z-Achse bezogen ist.

对于 'uz ' 方向,可以指定非线性(见图新建面支座 )。 '如果 σ z 为负/正的接触应力,则失效准则 σz ',则支座可以只承受正的应力还是负的应力。您可以在中定义其他非线性参数。nz -egativeNonlinearitySettingsTab - 如果接触应力 σz ]] 为负或正,则失效。

信息

'如果接触应力 σz '为负,则失效: 用户可以在 σz 方向上定义非线性支座为“如果接触应力 σz 为负/正,则失效”。该类型的支座仅在 σz 为正/负时才可正常工作,σz 为负/正时完全释放 'uz' 方向上的自由度约束。可以用于模拟简支的楼板的支座。 尤其是对于楼板全局坐标轴 Z 轴向下和局部坐标轴 z 轴,当力作用在与重力的相反方向上时的情况。

应用破坏准则时检查局部 z 轴的方向。 用户可以在模型中对面右键单击,在右键快捷菜单中选择【打开/关闭面的局部坐标系】来显示面的局部坐标轴。

'剪切' 的支座条件 vxz和 vyz控制如何考虑支座在面 x 轴和 y 轴方向上的抗剪承载力。 在大多数情况下,Pasternak 常数 Cv 位于 0.1 ⋅ Cu,z(低抗剪承载力)和 0.5 ⋅ Cu,z(平均抗剪承载力)之间。 通常情况下: Cv,xz = Cv,yz

对于uz中的非滚子支座,刚度矩阵中相应的剪切单元被自动激活。

下表根据 Kolar [1] 使用半刚性面支座模拟黏性土时,用户可以根据土的稠度状态和压缩性来确定各项弹簧常数:

土壤稠度 Cu,z [kN/m3 ] Ceqv [kN] Ceqv [kN] Ceqv [kN]
最小值 中等
很软 1,000 0 500 1,000
中密 10 000 0 5,000 10 000
致密 100 000 0 50,000 100 000

uz - 如果接触应力 σz为负或正,则失效

用户可以在该对话框选项卡中查看面支座的非线性 uz破坏(见图{%!

在定义类型下,程序提供了以下选项供用户选择:

  • 基本单向作用: 接触应力为负/正时,支座失效退出工作,完全释放对 uz 的约束;
  • 从接触应力 σz 开始屈服: 接触应力为负/正时,支座失效退出工作,完全释放对 uz 的约束; 接触应力超过规定值后,应力不再随应变增加
  • xy 平面摩擦: 接触应力为负/正时,支座失效退出工作,完全释放对 uz 的约束; 支座未退出工作时,支座提供的反力与零两个方向上的力相关: 他们取决于现有的接触力。 适用以下关系: τ = μz ⋅ σ

参考
  1. Vladimír Kolář et al. Kurs für Statiker von Gründungsbauwerken und Erdkörpern. Haus der Technik, Ostrau, 1983. Tschechisch.
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