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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,特别是在楼板系统中,使用线释放或铰接与隔板(刚性或半刚性)组合可能导致错误的假设、误导性的结果和数值不稳定。这就是为什么通常不建议采用这种方法:

为什么线释放和隔板不适合搭配使用

轴向释放打破载荷路径: 线释放通常包括水平(轴向)位移释放,这破坏了楼板间的连续性。然而,RFEM的隔板实现假设节点之间保持平面内的连续连接。当这些假设发生冲突时,3D全局模型会表现得不现实。

隔板覆盖局部行为: 如果使用隔板—尤其是刚性的隔板—软件将整个楼板系统视为一个单一的平面内元素。它不会识别通过线释放或铰接引入的滑动或间隙等局部不连续性。这可能导致:

  • 向梁传递载荷的丧失
  • 在预期结构作用的构件中出现零弯矩
  • 错误的力路径和偏移

隔板模型中释放没有物理意义: 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。这意味着板中的线释放实际上没有实际效果,而且实际上可能会降低模型的稳定性或导致误导的结论。

常见建模陷阱

模型似乎在计算,但不反映实际行为: 在使用隔板的情况下,任何定义的线释放或铰接用以模拟现实世界中滑动或分离(例如,CLT板之间)在全局3D模型中不会被尊重。更糟的是,载荷转移功能将忽略有释放的构件,导致意外的零力结果。

  • 在二阶分析中的数值不稳定

半刚性隔板引入弹性柔性,并且当与多个线释放结合时,模型可能在数值上不稳定或在二阶(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释放和铰接: 如果您使用隔板(刚性或半刚性),请勿通过线铰接或释放来模拟板块间的行为。 使用完整的3D建模以实现真实行为: 如果您的目标是捕捉大规模木结构板间的滑动、间隙或非线性行为,请完全不要使用隔板。相反:

  • 用其真实的刚度(弯曲及轴向)建模每个楼板板块
  • 使用标准表面到表面或构件到构件连接
  • 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:您是希望简化的楼板行为(使用隔板),还是详细的板块交互(不使用隔板)?混合使用两者会导致错误或不稳定的结果。

最后的建议

线释放和隔板服务于不同的建模理念:

  • 隔板假设刚性或半刚性的平面内连续性。
  • 线释放引入了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RFEM无法有意义地解决的冲突。为了实现现实且物理准确的大规模木结构建模—尤其是在板块间行为至关重要的情况下—放弃使用隔板并完全在3D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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