图 1 显示了 RFEM 6 中可用的模型类型。
3D 模型类型
第一种模型类型是考虑结构的所有三个维度。 如图 2 所示是一个三维空间模型,该模型有六个自由度,并且全部三个工作平面(XY、XZ 和 YZ)均可用。
3D建模的优点是多方面的。 并不是所有的建筑物的网格都是规则的,这就限制了将建筑物划分为多个子结构,且荷载传递受控制的可能性。 第二,与平面二维模型相比,对整个模型整体失稳失效的评估具有优越性。
在三维建模中考虑空间振型和偶然扭转荷载以及在 X 和 Y 方向上地震激励的叠加。 对于现代规划方法,3D 模型对于建筑信息模型的使用是必不可少的。
2D 模型类型
在 RFEM 6 中可以使用平面(二维)模型进行结构简化和工作。 这些模型的优点是限制了坐标和自由度,从而减少了用户输入工作量。 由于二维模型可以只在一个平面上绘制,并具有三个自由度,所以建模和计算耗费的时间和体积都非常简单。
模型类型的使用|XZ|如果荷载是沿地面平面方向作用的,那么对于平面框架结构,建议输入平面应力。|XY|对于垂直于地面受压的平面结构(如图 3 中所示),建议使用板式结构。
模型类型中的第一个名称 (2D) 表示系统的输入,第二个 (XZ/XY) 表示系统建模的平面。 也可以选择二维模型类型,这些二维模型类型可以在一个平面上建模,但具有三维荷载应用以及由此产生的三维内力和变形。
1D 模型类型
在 RFEM 6 中也可以使用一维模型类型,其中结构由一个轴来表示。 该模型类型只允许在一维环境中进行建模;此外, 尽管如此,RFEM 6 还是提供了 1D 模型类型,|X|3D,可以施加三维荷载和由此产生的内力。
实例
使用2D|XZ|如图 5 所示,RFEM 6 中的 3D 模型类型是关于钢支撑的。 在 XZ 平面内建模二维支撑框架,在 Z 方向上有两个 150 kN 的节点力。 另一个例子是在结构 Y 方向上施加 1 kN 的荷载,同时还需要考虑平面外挠度。
通常平面建模不允许这种情况;但是,模型类型是 2D|XZ|在 RFEM 6 中的 3D 单元可以考虑在作用荷载作用下产生的所有变形。 虽然是二维建模,但内力和变形也是三维的。