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2025-07-22

RFEM 6 中木结构节点释放、线铰和结构平面的最佳实践

在 RFEM 6 中建模木结构线释放和刚性层的最佳做法是什么?


回复:

在 RFEM 6 中处理大规模木结构模型时,尤其是在楼板系统中,使用线性释放或线性铰接结合隔板(刚性或半刚性)可能导致错误的假设、误导性结果以及数值不稳定。以下是为何通常不建议这种方法的原因:

为什么线性释放和隔板不太兼容

轴向释放会打破载荷路径: 线性释放通常包括水平(轴向)位移释放,这会打断楼板之间的连续性。然而,RFEM 的隔板实现假设节点之间有连续的平面内连接。当这些假设发生冲突时,三维全局模型表现会不真实。

隔板覆盖了局部行为: 如果你使用了隔板,尤其是刚性的,软件会将整个楼板系统视为一个平面内的单一元素。它不会识别通过线性释放或线性铰接引入的局部不连续性,如滑移或间隙。这可能导致:

  • 载荷不能传递到梁上
  • 构件的弯矩为零,而你预期会有结构作用
  • 力路径和变形不正确

在基于隔板的模型中,没有物理意义的释放: 在 RFEM 的建筑模型方法中,隔板(刚性或半刚性)在所有表面上强制水平连接。这意味着在板中进行的线性释放没有实际效果,实际上可能会降低模型的稳定性或造成误导性结论。

常见建模陷阱

模型看似计算正确,但不反映实际行为: 在使用隔板时,任何为模拟现实世界中滑移或分离(例如,在 CLT 板之间)定义的线性释放或铰接都不会在全局三维模型中得到尊重。而且,载荷传递功能会忽略带有释放的构件,导致意外的零力结果。

  • 二阶分析中的数值不稳定

半刚性隔板引入弹性柔性,并且当与多个线性释放结合使用时,模型可能在数值上变得不稳定或在二阶(P-Delta)分析中失败。

最佳实践建议

避免在基于隔板的模型中使用线性释放和铰接: 如果你在使用隔板(刚性或半刚性),不要通过线性铰接或释放来模拟面板间行为。 使用完整的三维建模以实现真实行为: 如果你的目标是捕捉大规模木板之间的滑移、间隙或非线性行为,不要使用隔板。相反:

  • 模型化每个楼板板块的实际刚度(弯曲和轴向)
  • 使用标准的面对面或构件对构件连接
  • 明确引入非线性(例如,弹簧或接触单元)

明确建模意图: 尽早决定:你想要简化的楼板行为(使用隔板)还是详细的板块交互(不使用隔板)?两者结合会导致错误或不稳定的结果。

最终建议

线性释放和隔板服务于不同的建模理念:

  • 隔板假设平面内的刚性或半刚性连续性。
  • 线性释放引入局部的柔性或不连续性。

在同一楼板系统中使用两者会产生冲突,RFEM 无法有意义地解决这些冲突。为实现真实且物理准确的大规模木结构建模,尤其是在面板间行为重要的情况下,放弃使用隔板,完全在三维中建模结构。


作者

Alex 负责北美市场的客户培训、技术支持和持续的程序开发。



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