索结构建模的辅助工具

悬链线生成器

索的真实的初始形式对计算的稳定性有积极的影响。 减少“微调”直接到想要的最终状态。 与真实长度有关的、均匀加载的绳索可以使用悬链线生成器。 在菜单“工具”→“生成模型” →“弧…”中打开。

生成悬链线

除了杆件数量和截面外，还要定义悬链线参数。 高度表示节点到悬链线顶点的距离。 参数”对应于在顶点处的弯曲半径。 因此这里可以生成悬链线的任何部分。

使用RF-IMP/RSIMP 移动节点

绳索的几何形状并不总是与悬链线的形状一样。 这也有特殊情况。 通常情况下，绳索的几何形状与弯矩图相关。 例如，在绳索中间施加一个集中荷载，形状呈三角形。 如果在绳索上施加两个集中荷载，形状呈梯形。

Seilform analog Momentenlinie

在绳索上施加任意荷载，这种情况就比较复杂，在此可以使用附加模块 RF-IMP 或者 RSIMP 计算。 绳索几何形状类似变形被移动。 这样可以相对快速创建一个近似于想要求得的形状的模型。

预变形通过节点移动

通过长度改变进行微调

目前所示的方法都是定义实际计算的初始状态。 通过作用在绳索上的荷载，绳索会继续变形。 但是通常会指定在荷载作用下的最终状态。

例如必须给在已知预设的荷载作用下设置一个垂度。 现在的困难是必须指定初始形状，也就是施加的荷载必须使绳索变成所需的形状。 如果不使用找形工具，通常只能迭代完成。 一种可能的解决方法是修改初始状态，直至找到所需的垂度。 一种选择是使用上述方法对初始状态重新建模，但是迭代过程非常麻烦。 另一种选择是通过杆件荷载“轴向应变”延长或者缩短绳索。 通过计算延长或者缩短绳索，并与其它荷载作用叠加。 如果没有到达所需状态，则可以通过进一步改变“轴向应变”快速执行进一步的计算步骤。 如果达到所需的垂度，索的初始长度（“重心和信息”功能）和长度改变量相加。 总和就是未加载时的绳索长度。

这里提一下 COM 接口。 这里允许自定义优化例程，例如：在 Excel 中，与 RFEM 或者 RSTAB 连接。

RF-FORM-FINDING

RFEM 以及附加模块 RF-FORMFINDING 能够在已加载的情况下自动找形。 这里只需要输入杆件、荷载以及需要求得的参数。

找形的索参数

不需要详细定义初始形状和杆件划分。 计算之后，模块显示找到的绳索形状，力以及加载和未加载时的绳索长度。

对比

下面对各个情况进行比较。 在定义的荷载作用下，支座距离 20 米，垂度为 100 cm。 这里要比较：使用模块 RF-IMP 对预变形结构（结构 1）手动选项进行计算的解决方案和使用模块 RF-FORMFINDUNG （结构 2）进行计算的解决方案。

结构 1： 绳索已经预变形 40 cm。 现在还要继续变形 60 cm。 计算得出的结果是 6.1 cm。 因此必须延长绳索。 相应的纵向应变必须反复确定，得出的结果为 10.2 cm，且均匀分布在所有索杆上。

结构 1：结果

由此产生的未加载绳索长度是索杆长度与绳索延长的总和： (20,02 + 0,102) m = 20,122 m

结构 2： 在找形的背景下计算结构 2，得出未加载绳索长 20.12 m，在给定的荷载作用下垂度为 100 cm。 该结果与手动选项得出的值相同。 这里明显不费力，因为初始形状仅被定义为直杆，并且省略了整个迭代过程。

结构 2： 结果

小结

对于索结构的设计计算，在 RFEM 和 RSTAB 中有不同的途径和方法来解决。 那么就要对项目过程估计其相应的工作量。 设计更加复杂的索结构，其子结构的刚度或者绳索之间的相互作用都会被考虑，那么工作相对快速就不经济了。 在这种情况下 RFEM 以及附加模块 RF-FORMFINDUNG 面向客户提供了使用友好和功能强大的解决方案。