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2023-12-08

不完美工况

缺陷工况描述缺陷的边界条件。通过这些条件,您可以确定是否考虑几何缺陷或等效荷载。相关规定在各标准中有明确规定。

基础

基础选项卡确定缺陷的类型。缺陷可以以等效荷载、几何预变形或逐层倾角等形式考虑。

分配选项卡中,您可以将缺陷工况分配给特定的荷载工况和荷载组合。

设置

列表中提供多种缺陷类型供选择。

局部缺陷

缺陷通过等效荷载表示。初始侧移和初弯曲取决于轴力。您可以在局部缺陷类别中为杆件和杆件集设置缺陷。

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。

通过表格的初始倾角

通过该缺陷类型可以逐层表示缺陷。请在通过表格的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

重要

当模型基础数据中激活结构稳定性模块(付费)时,该缺陷类型可用。

缺陷基于稳定性分析的振型。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。但也可以从所有已分配荷载工况和荷载组合的屈曲模态中自动确定相关的缺陷形状。

动力振型

重要

当模型基础数据中激活模态分析模块(付费)时,该缺陷类型可用。

缺陷基于动力分析的振型。您可以在动力振型选项卡中设置相关参数。在'来源类型'列表中仅提供一个选项,因为在模态分析中位移只能针对荷载工况考虑。

缺陷工况组

该缺陷类型提供了组合多个缺陷工况设置的可能性。您可以在缺陷工况组选项卡中将缺陷工况分组,并用因子进行缩放。

选项

'考虑于生成的荷载组合'复选框默认已激活。这确保缺陷工况在所有荷载组合中被考虑,包括那些未通过分配选项卡中手动选择的荷载组合。

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自动被分配。而对于不含风的荷载组合,只有当选项'分配给所有未分配缺陷工况的荷载组合'被激活时,缺陷工况才会被考虑。

提示

激活的复选框保证缺陷工况在所有荷载组合中被考虑。

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)。

您可以在荷载工况中通过等效荷载描述缺陷。请为该荷载工况分配荷载工况类别,以使其不被纳入组合,而仅作为缺陷荷载工况考虑。例如,您可以独立于轴力定义稳定荷载——这与作为等效荷载且与轴力相关的倾角或"notional loads"不同。

在列表中选择荷载工况,或通过按钮 新建 新建荷载工况。

信息

列表中仅显示类别为'无'的荷载工况。

通过表格的初始倾角

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。这样就不必为每根柱子单独定义缺陷。表格中的楼层区域决定建筑物区段内节点如何位移。

请设定楼层的纵坐标并分配倾角。通过按钮 新建 可以添加行。请注意纵坐标应按升序排列。RFEM 根据设定计算几何位移并将其应用于有限元节点。

选项

如果缺陷不参考全局 XYZ 坐标系,您可以选择或新建自定义'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,表格中需给出 X 和 Y 方向的倾角。如果仅在一个方向作用,请在列表中设置相应的轴。

表格中倾角系数显示为 1 的倒数形式。如果取消勾选该复选框,数值将以十进制数显示。

静力变形

静力变形作为缺陷类型可用(见图选择缺陷类型)。

'缺陷形状'基于某个荷载工况或荷载组合的变形。几何预变形被缩放到基准值。

缺陷形状来源

在列表中选择相关的荷载工况或荷载组合。通过按钮 新建 可以新建荷载工况或荷载组合。

缺陷基准值

'参考位置'确定模型中位移作为基准值参考的位置。通常为位移最大的位置。但您也可以在列表中选择其他节点,或通过按钮 选择单独 图形化确定。

如果缺陷不参考全局 XYZ 坐标系,您可以选择或新建自定义'坐标系'。'缩放方向'确定缺陷的方向。通过选项'S'和'-S'可以实现空间性明显的缺陷,例如在壳模型中出现的情况。

请输入'缺陷基准值',即最大几何位移。有限元节点的位移将按此值缩放。上述荷载工况或荷载组合的变形形状构成基础。

信息

如果您使用自由荷载,它们将施加于变形后的模型。此时可能出现部分荷载位于定义的作用范围之外而未被考虑的情况。

屈曲模态

当使用结构稳定性模块为某个荷载工况或荷载组合计算临界荷载时,可以定义缺陷类型屈曲模态的参数。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

'缺陷形状'基于某个荷载工况或荷载组合的特征值。振型被缩放到基准值。

缺陷形状来源

在列表中选择相关的荷载工况或荷载组合。通过按钮 新建 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位移作为基准值参考的位置。通常为位移最大的位置。但您也可以在列表中选择其他节点,或通过按钮 选择单独 图形化确定。

如果缺陷不参考全局 XYZ 坐标系,您可以选择或新建自定义坐标系缩放方向确定缺陷的方向。通过选项'S'和'-S'可以实现空间性明显的缺陷,例如在壳模型中出现的情况(见图选择缩放方向)。

请输入缺陷基准值,即最大几何位移。有限元节点的位移将按此值缩放。上述荷载工况或荷载组合的振型构成基础。

自动缺陷

在自动确定缺陷时,缺陷形状由模型当前与荷载相关的振型导出,并按定义的缺陷幅值进行缩放。

自动确定的设置

请设定待研究的形状数量。需注意:对于每个荷载工况和每个荷载组合,会生成所谓的"子荷载工况"或"子荷载组合",其中包含缺陷形状。每个振型会产生两个子荷载工况或子荷载组合,因为每个振型分别向正方向和负方向缩放一次。这些子荷载工况和子荷载组合可以像普通荷载工况或荷载组合一样进行研究。

示例:您为 LC1 分配了自动缺陷,并设定两个待研究的形状。这样将生成子荷载组合 LK1.1 至 LK1.4——即四个子荷载组合。

定义类型用于控制振型缩放的输入。列表中目前提供两种选择:

  • 相对:您可以直接在'参数'部分设定最大缺陷基准值(见图设置自动缺陷确定的参数)。该缺陷基准值取决于振型内具有最大幅值的对象的虚拟计算长度。
信息

稳定性分析所得振型的最大幅值始终缩放为无量纲值 1.0。此缩放必须调整到相应的缺陷基准值。

  • EN 1993-1-1:缺陷基准值按照 EN 1993-1-1 表 5.1 的规范要求确定。在后续部分中您可以调整缺陷参数。

参数

请指定截面设计应采用'弹性'还是'塑性'。所使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),您可以手动输入数值。对于不具有 EN 1993-1-1 屈曲曲线的'面和体'同样适用。

信息

对于由多个对象组成的模型,缺陷基准值采用加权插值:除具有最大幅值的杆件外,系统中的所有对象均被考虑。根据每个对象在振型内产生的失稳能量,对其缺陷基准值进行加权。系统内所有缺陷基准值的加权平均值即为最终的缺陷幅值。

动力振型

当为某个荷载工况或荷载组合进行模态分析时,可以定义缺陷类型动力振型的参数。

'缺陷形状'基于某个荷载工况或荷载组合的动力特征值。振型被缩放到基准值。

缺陷形状来源

在列表中选择相关的荷载工况或荷载组合。通过按钮 新建 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。通过'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所述定义参数。

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合并为一组,例如同时考虑。该功能在壳体屈曲时特别有用,可同时施加全局缺陷和局部屈曲。

请确定需要组合的缺陷工况。通过按钮 新建 可以在表格中添加行。

您可以为每个缺陷工况赋予一个'因子'。通过'运算符'确定缺陷工况是同时作用('和')还是相互排斥('或')。

分配

分配选项卡中,您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'列列出了您创建的所有荷载工况。要将荷载工况移至'已分配对象'列表,可以使用以下方法:

  • 双击该荷载工况。
  • 选择该荷载工况,然后点击按钮 加

已分配对象

'已分配对象'列管理所有分配给缺陷工况的荷载工况。例如,如果缺陷工况'风在 +X'应与荷载工况'风在 +X'一起考虑,则按上述方法将该荷载工况移入列表。如果组合向导处于激活状态,则使用该荷载工况的所有荷载组合也会被分配。

信息

如果您在'基础'选项卡中勾选了选项分配给所有未分配缺陷工况的荷载组合,列表中还会包含未另行分配的荷载组合。

通过这种方式,您可以将缺陷工况与荷载工况的作用方向相匹配:例如,具有 X 方向倾角的缺陷工况对应 X 方向的风荷载,具有 Y 方向倾角的缺陷工况对应 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),每个缺陷工况分别考虑。RFEM 为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。

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