基本

„基本“选项卡管理杆件的基本参数。如果您在"选项"部分勾选某个复选框，通常会添加一个新的对话框选项卡。您可以在其中分别设置详细参数。

杆件类型

杆件类型控制内力以何种方式被承受，或者假定杆件具有哪些特性。列表中提供了多种杆件类型可供选择。

梁构件

梁是一种抗弯刚度的杆件，能够传递所有内力。梁构件在其杆端不设铰。该杆件类型可以承受所有荷载类型的作用。

刚性杆

刚性杆通过刚性连接耦合两个节点的位移。因此其原理上相当于一个耦合。利用它可以定义刚度非常大的杆件，并且可以考虑铰，这些铰还可以具有弹簧常数和非线性。由于刚度与系统相匹配，几乎不会出现数值问题。

当您在导航器 - 结果中底部的"杆件"类别下启用耦合结果时，会输出刚性杆的内力。

对于刚性杆，采用以下刚度：

肋

肋可用于模拟 T 形梁（下翻梁）。在该杆件类型中，有限元模型会考虑偏心距和翼缘有效宽度。

肋主要适用于钢筋混凝土杆件，因为肋的内力和截面会被纳入混凝土设计中。带焊接"肋"的钢板应建模为一个面，并在其上偏心连接一根杆件。

关于'肋布置'，列表提供了多种选择。

肋通常是一根偏心布置的杆件。偏心距会自动由面厚度的一半和杆件高度的一半确定，但也可以手动定义。肋的偏心距会提高模型的刚度。在居中布置时，肋的重心轴位于面的中心。

肋的有效翼缘宽度需在'翼缘尺寸'部分中针对左侧和右侧分别定义。通常可以保留"自动查找"设置，程序会据此确定两侧的面。如果在肋杆件的线上汇合的面超过两个，则必须手动指定起决定作用的面。

关于积分宽度 b_-y,int 和 b_+y,int 的输入有多种方式（见图 新建肋）：这些宽度可以直接输入，也可以通过选项 L_ref / 6 和 L_ref / 8 根据杆件长度自动确定。还可以按照规范的规定确定，例如按照"EC2"第 5.3.2.1 节。

b_y,int 值定义面的宽度或积分范围，内力将从该范围积分。b_y,eff 值表示肋翼缘从腹板中心到相应边缘的截面宽度。默认情况下 b_y,int 和 b_y,eff 取相同值。但您可以在点击按钮 后分别定义它们。

如果定义了"杆上节点"类型的节点，则可以按各段分别定义肋。当定义了多个段时，可以通过表格列"线性分布"将错开的宽度范围进行线性化连接，以避免肋杆件中出现过大的刚度突变。

对于 3D 模型，有效宽度不影响刚度，因为刚度的提高已通过偏心杆件加以考虑。但有效宽度会影响杆件内力和面内力的分布。

桁架杆件

桁架杆件相当于两端设弯矩释放的梁构件。此外，杆件起点绕纵轴的旋转也通过铰 φ_x 予以释放。在该杆件类型下，会由杆件荷载输出弯矩和扭矩。

桁架杆件（仅 N）

这种刚度为 E ⋅ A 的桁架杆件能够承受拉力和压力形式的轴力。仅输出节点内力。只要杆件上没有集中荷载作用，杆件的内力分布为线性。不会输出可能因自重或线荷载而产生的弯矩分布。但节点力仍由杆件荷载计算得出，从而确保正确的荷载传递。

屈曲约束支撑（Buckling-Restrained Brace）

Buckling-restrained brace 类型可对具有钢芯（扁钢或十字形截面）以及方形或圆形空心截面内混凝土填充涂层的杆件进行建模。它在美国尤其被用于地震易损建筑物的抗侧加固。

钢芯在混凝土涂层内无复合地可移动。在受压时会出现具有高阶振型的"微屈曲"，因为涂层防止了整个杆件的整体屈曲。

对于杆件的刚度仅考虑钢芯，而对于自动自重则连同外部钢壳一起考虑混凝土涂层。

拉杆

拉杆只能承受拉力。该杆件类型相当于在受压力时失效的"桁架杆件（仅 N）"。

含拉杆的杆件系统的计算是迭代进行的：第一步确定所有杆件的内力。如果拉杆获得负轴力（压力），则启动另一次迭代。这些杆件的刚度分量不再被考虑——它们已失效。该过程持续进行，直到不再有拉杆失效。系统可能因拉杆失效而变得不稳定。

压杆

压杆只能承受压力。该杆件类型相当于在受拉力时失效的"桁架杆件（仅 N）"。失效的压杆可能导致系统不稳定。

屈曲构件

屈曲构件相当于"桁架杆件（仅 N）"，它可以无限承受拉力，而压力只能承受至达到临界力。对于欧拉工况 2，该力按如下方式确定：

利用这种杆件类型，通常可以规避在按二阶或三阶理论进行非线性计算时由桁架杆件屈曲引起的不稳定性。如果用屈曲构件（符合实际地）替换这些桁架杆件，在许多情况下临界荷载会提高。

索杆

索只能承受拉力。利用它可以按三阶理论通过迭代计算，在考虑纵向力和横向力的情况下分析索链。

索适用于可能出现大变形及相应内力变化的模型。对于像门前雨棚这样的简单拉线，拉杆完全足够。

钢筋

利用该杆件类型可以在钢筋混凝土构件的有限元模型中模拟普通钢筋。例如可以研究基于桁架模拟的应力不连续区域（控制台处的拉杆和斜压杆、带洞口的梁）。

钢筋具有与其他单元（如杆件或面）的自动连接功能，前提是它物理上位于该单元内部。与桁架杆件（仅 N）一样，钢筋仅具有切线刚度。目前尚不支持非线性材料行为。

在"设置"部分中，杆件类型设置为普通钢筋。当激活预应力筋模块后，还可使用其他钢筋类型。

在"主对象"部分中，指定钢筋所在的杆件或面。为此请使用按钮 。然后可以使用按钮 将钢筋自动与主对象连接。

滑轮索

这种索杆类型同样只承受拉力，并按索理论（三阶理论）计算。但滑轮索只能定义在位于一个平面内且至少具有三个节点的多段线上。该杆件类型适用于柔性的受拉单元，其纵向力通过转向点在模型中传递。一个应用实例是滑轮系统。

与普通索杆不同，只允许内部节点沿纵向（u_x）位移。因此该杆件不能承受作用于局部 y 或 z 方向的杆件荷载。仅考虑位移 u_x 和轴力 N。

在多段线的内部节点处，是否存在节点支座或杆件是否与其他结构连接都无关紧要：将沿多段线长度对索杆的整体系统进行研究。

在"滑轮"选项卡中可以定义其他参数，如转向节点和滑轮的特性。根据这些设定会生成节点、索杆和刚性杆。

结果梁

结果梁适用于将面、实体或杆件的结果积分到一个虚拟杆件中。例如，可以用它读取面内的合力以用于砌体验算。

结果梁的线可以在模型中任意放置。结果梁既不需要支撑也不需要与模型连接。但必须指定一个截面才能进行设计。结果梁上不能施加荷载。

在"积分应力和力"部分中选择结果梁的类型，以确定积分区域的几何形状。然后在"参数"部分中定义尺寸。它们相对于杆件线在其重心处。

在"包含对象"部分中指定在积分时应考虑其结果的面、面单元、实体和杆件。或者选择"所有"对象，然后在"排除于包含对象之外"部分中排除特定单元。

结果线

结果线适用于将面、实体或杆件的结果沿一条线积分。该线可以在模型中任意放置。

其原理相当于结果梁。但您无需指定截面。在"截面"选项卡中可以读取线的长度，并在必要时旋转线以显示结果；它没有其他功能。

导荷虚面

利用该杆件类型可以将荷载施加到与杆件在端节点或中间节点连接的对象上。杆件本身不具有刚度。导荷准则可以在一个新的选项卡中定义。

目前采用条带法进行导荷。导荷杆件的荷载——杆件荷载或类型为力、力矩或质量的节点荷载——按比例传递到最近的共同结构对象。例如受支承的节点、杆件、面的节点或受支承的线。

如果要考虑杆件的自重，可以在"参数"部分中设定杆件重量。

在"受荷对象"部分中给出将杆件荷载传递到后续对象的节点编号。如果并非所有这些节点都相关，可以在"不影响"部分中排除特定节点。

虚拟梁

该杆件类型可以对 Steel Joist Institute 在所谓"Virtual Joist"表格中提供的Open Web Steel Joists采用截面特性。这些虚拟梁截面代表等效的宽翼缘梁，它们非常接近梁翼缘面、有效惯性矩和重量。该梁由此被替换为一根具有虚拟截面的杆件。这样可以在整体系统中模拟复杂的承重单元，例如桁架梁。

在列表中选择虚拟梁的"行"。

然后在"虚拟梁"列表中确定确切的类型。

"截面和材料"部分中的按钮 允许从截面库中导入虚拟梁。

组合梁

利用该杆件类型可以将各个分截面作为单独的杆件建模，并通过刚性耦合相互连接。组合行为可以按剪切刚接、剪切柔接或柔性建模。相应的连接件库计划在未来扩展中提供。

复合截面目前只能在 RSECTION 中定义（参见 RSECTION 手册章节 基本）。截面库中已有的复合截面将在稍后迁移到新概念并因此同样可用。对于各个分截面的设计，将来也计划采用统一的工作流程。但目前已可在相应的设计模块中对分截面进行验算。

面模型

该杆件类型主要用于在杆件模型中模拟空腹梁或蜂窝梁，或如用于管道的穿洞等局部截面折减。此时杆件被转换为面模型，其中杆件洞口按用户设定布置。但杆件本身仍保留。必须满足以下前提条件：

• 截面是一个标准化的或参数化的带一个腹板的薄壁型钢。
• 截面的材料基于各向同性线弹性材料模型。

在杆件类型"面模型"下，杆件同时以杆件对象和面对象的形式存在。几何特性相同；两个模型具有相同的重心。显示在导航器 - 显示中通过条目 模型 → 基本对象 → 杆件 → 面模型 或工具栏中的按钮 进行控制。

面模型的有限元网格会自动生成，目前无法对其施加影响。在结构分析中使用面模型。评估时既可以提供杆件结果（如结果梁，其中杆件子面的应力被积分成杆件内力），也可以提供面结果。控制同样可以通过导航器 - 显示或按钮 进行。

在模块中对面模型杆件的设计采用杆件内力和杆件截面。

如上图所示，在面模型杆件的杆端会产生多个刚性杆。它们将面模型与后续杆件的端节点连接。由此确保内力正确传递到 1D 对象。如果多个面模型杆件相互连接，则会为每个杆件生成这些耦合杆。

在这种情况下，请为杆件荷载在截面处定义一个 力偏心 。这样荷载会符合实际地作用在截面边缘，并且在面模型中也得以保留。

刚度

利用该杆件类型可以使用具有用户自定义刚度的杆件。刚度特征值需在"新建杆件刚度"对话框中定义（参见章节 杆件刚度）。

耦合

耦合杆是一种虚拟的、刚度非常大的杆件，具有刚性或铰接的杆端。有四种方式可将起点和终点节点的自由度"固定"或通过"铰"进行耦合。利用耦合可以对力和力矩传递的特殊情况进行建模。此时轴力和剪力以及扭矩和弯矩直接从节点传递到节点。

弹簧

弹簧杆可以对具有可定义作用范围的线性或非线性弹簧特性进行模拟。对于弹簧杆，在"截面"选项卡中只需设定杆件长度 L_z，无需截面：杆件的刚度由弹簧参数得出，您可以在"新建杆件弹簧"对话框中定义这些参数（参见章节 杆件弹簧）。

阻尼器

阻尼器原理上相当于具有附加特性"阻尼系数"的弹簧杆。该杆件类型扩展了按时程分析进行动力分析的可能性。

与弹簧杆一样，在"截面"选项卡中只需设定杆件长度 L_z，无需截面。杆件的刚度由弹簧参数得出，您可以在"新建杆件弹簧"对话框中定义这些参数（参见章节 杆件弹簧）。阻尼特性可以通过阻尼系数 X 进行控制。

选项

在此部分中，您可以通过复选框设定其他杆件特性。

杆上节点

利用杆件上的一个或多个节点，可以将杆件分段而无需分割杆件（参见章节 节点）。

铰

您可以在杆件上布置铰，以控制内力在端节点处的传递（参见章节 杆端铰）。对于某些杆件类型，输入被锁定，因为已存在内部铰。您可以分别为"杆件起点 i"和"杆件末端 j"指定铰。

偏心

偏心可以将杆件在端节点处偏心连接（参见章节 杆件偏心）。您可以分别为"杆件起点 i"和"杆件末端 j"指定偏心。

支座

您可以给杆件指定一个沿其全长有效的支撑。自由度和弹簧刚度需在支座条件中定义（参见章节 杆件支座）。

横向加劲肋

杆件上的横向加劲肋会影响杆件的翘曲刚度。它们影响考虑七个自由度的扭转翘曲计算（参见章节 杆件横向加劲肋）。

杆件洞口

杆件洞口影响截面值和内力分布。它们与杆件类型"面模型"相关。章节 杆件洞口中描述了如何定义洞口的类型和位置。

非线性

您可以为杆件指定非线性。非线性特性需作为杆件非线性定义（参见章节 杆件非线性）。

结果中间点

利用结果中间点可以控制沿杆件的结果表格输出。分割点需在"新建杆件结果中间点"对话框中定义（参见章节 杆件结果中间点）。

端部修改

利用端部修改可以在图形上调整杆件端部的几何形状。由此可以为渲染显示准备突出、缩短或倒角。

"延长"：您可以为杆件起点和杆件末端分别定义"延长"。负值 Δ 表示缩短。

"倾角"：利用倾角可以对每个杆件末端进行倒角。可以绕两个杆件轴 y 和 z 设置倾角。正角度导致绕相应正轴顺时针旋转。

激活导荷

该复选框允许借助导荷分配杆件的荷载——与杆件的刚度无关。这样杆件仍以其刚度在模型中有效。而荷载向相邻对象的分配则通过您在导荷虚面选项卡中设定的参数来控制。

在计算中停用

如果勾选此复选框，则该杆件连同其荷载在计算中不被考虑。这样可以研究当某些杆件不有效时模型的结构性能如何变化。杆件无需删除；荷载也保持不变。

成本估算

成本估算通常采用分配给截面杆件的材料成本（参见章节 材料）。如果某根杆件应采用特定参数，可以在"成本估算"选项卡中单独设定单价和单位。其原理与截面中描述的方法相同。

CO₂ 排放估算

CO₂ 排放估算通常同样基于截面材料。但您可以在"CO₂ 排放估算"选项卡中针对每根杆件单独设定单位排放量和单位。其原理在章节 截面中针对特定截面的排放进行了描述。