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2017-06-27

防止板结构节点和线支座的奇异性

在有限元结构分析软件中可以快速设置单支座和线支座的边界条件。 Wird jedoch nicht bereits bei der Modellierung auf die Nachgiebigkeit der Lagerungen geachtet, so wird häufig spätestens bei der Bemessung mittels Spannungen beziehungsweise bei der Ermittlung der erforderlichen Bewehrung ein genauerer Blick auf die Lagerdefinitionen nötig.

随着有限元网格的不断细化,位置(不连续位置之外的位置)上的结果越来越精确,并且端部几乎没有变化,但节点支座和线支座的端部的结果值却不断增加。 通常情况下的后果是无法设计的位置或非常高的结果。 用户必须对这些奇异性进行解决,或者对边界条件进行更精确的设置。

杆件约束情况和有效长度 - 抗火

如果板下面有柱,则定义为二维建模中的节点支座。 Damit die Lagerung nicht punktuell in einem FE-Knoten mit starrer Lagerung erfolgt, können in RFEM entweder die Federkonstanten manuell eingegeben werden oder die automatische Ermittlung der Bettungskoeffizienten mittels der Option "Stütze in Z" angewandt werden.

通过设置一些参数可以自动考虑弹性支座。

在这种情况下,有以下三种选择:

  1. 弹性面基础: 在该程序中考虑了柱子的尺寸和弹性面基础。 但是,这种选择不可避免地会导致柱帽部分受到竖向力对,例如x和y方向上的支撑弹簧的约束。
  2. 弹性节点支座: 对于通过柱子刚度增加的刚度,那么计算使用一个厚度为板厚度双倍的面,并且以唯一的弹簧常数支座。
  3. 有限元网格的节点支座: 同样在内部施加双重厚度。 但支座作为Z的刚性支座进行。

最后两种选择允许您在柱子顶部使用铰接或半刚性支座。

所确定的弹簧常数直接显示在图形下方的右侧,反映所有变化。 此外,可以选择考虑不同的柱头截面以及柱子的抗剪刚度。 剪切刚度默认激活。 它减少了水平支座弹簧以及支座的旋转弹簧。

对于这三个选项,柱截面均是根据在附加模块中进行的面设计(例如RF-STEEL Surfaces,RF-CONCRETE Surfaces或RF-LAMINATE)获得的。 因此,在设计中始终施加连接内力,从而获得更经济的结果。

此外,在RFEM中也不会显示列区域内的结果。 Sollten diese dennoch benötigt werden, können diese im Ergebnisse-Navigator aktiviert werden.

如果在节点支座上铰接连接两个板(通过线释放),请注意以下几点: 由于内部考虑了附加面,线释放被挂起,因此在板边缘上没有约束力矩出现。

这只能通过在“柱”之前悬挂一个面,或通过选择“标准”弹性铰接节点支座来避免。 如果选择了节点支座并且在定义柱子时已经指定了参数,那么就可以打开对话框“编辑节点支座”取消选择“柱子为Z”选项。 因此,可以自动获取先前确定的弹簧常数。

线支座

如果板为墙面支座,则在二维建模中被定义为线支座。 在有限元分析中,线支座内部在每个有限元网格点处被划分为节点支座。 然后程序确定每个节点支座的支座力。 使用支座相邻节点支座的影响的平滑选项,在各个支座点之间建立线性分布。 为了也避免在线支座位置时出现太高的峰值,可以选择“ Wall in Z”。

特别是对于墙柱,则在考虑弹性时,支座反力的质量分布可以非常不同。

Im Gegensatz zu Knotenlagern als Stütze werden bei den Linienlagern der Wand die Ergebnisse des Stützbereichs nicht ausgeblendet.

参考

[1] Barth,C .;勒斯勒,W .: der Baustatik-Praxis中的有限元,第二版。 柏林:Beuth,2013年
[2] RFEM 5手册。 Tiefenbach: Dlubal Software,2013年。 下载

作者

Fröhlich 先生为我们的客户提供技术支持,负责钢筋混凝土结构领域的研发工作。

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