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2022-03-17

在建模中定义施工阶段

使用“施工阶段分析(CSA)”模块,可以在 RFEM 6 中对杆件、面和实体结构进行设计时考虑与施工过程相关的特定施工阶段。 这一点很重要,因为建筑物不是一次性建造的,而是通过逐步组合各个结构部分来建造的。 将结构构件和荷载添加到建筑物中的单个步骤称为施工阶段,而过程本身称为施工过程。

因此,在施工过程完成后即可获得结构的最终状态;即所有施工阶段。 对于某些结构,施工过程(即所有单个施工阶段)的影响可能很大,因此应该考虑到这一点,以避免计算中出现错误。 在“RFEM 6 中考虑施工阶段”的知识库文章中对 CSA 模块进行了概述。

由于不同的结构部件与不同的施工阶段相关联,因此必须考虑这些在特定阶段处于活动状态的构件的自重。 如果整个结构或其部分受到与环境条件或施工方法有关的附加荷载,则必须加以考虑。

因此,为了定义施工阶段,您必须一方面考虑模型中的变化,另一方面考虑荷载。 本文将重点介绍前者,后者将在下一篇知识库文章中介绍。

一个实际的例子

本文所举的结构为 21 层,并且每层都在一个单独的施工阶段添加,因此总共有 21 个连续的阶段。 在单个阶段中添加的结构元素是: 混凝土板的厚度为 20 厘米,抗剪核心由 40 厘米厚的墙组成,柱子的截面为 20x20 厘米。 楼层高度为 3 m。 如果将该结构作为一个整体模型进行有限元计算(即不考虑各个施工阶段),则可以得到如图 1 和图 2 所示的内力和内变形结果。

在变形方面可以注意到的是,板是悬挂在内核上的。 就内力而言,从第一层到最后一层,支座周围的弯矩是增加的,而场内的弯矩是减小的。 这是由于结构的刚度分布不同以及板是悬挂在核心筒上的。

实际上,该结构不是一次建成的。即,逐渐施加重量,并且变形和内力的结果与上述图像中显示的结果不同。 考虑到这一点,您应该定义代表施工过程的各个施工阶段。

首先,您应该激活模型基础数据中的施工阶段分析(CSA)模块(图3)。 施工阶段将包含在导航器的数据中。 您也可以通过菜单栏(插入 → 施工阶段)定义阶段。

实际上,要在 RFEM 6 中定义一个新的施工阶段,您应该定义与之前定义的阶段相比要进行的更改。 这些更改可以与杆件、面、实体、线支座、节点支座、线铰、线焊连接、面接触或刚性连接相关联。

在施工阶段对话框的选项卡中选择与感兴趣的施工阶段相关的选项。 例如,要定义本例中结构施工过程的第一阶段,您应该考虑杆件和面,以及节点和线支座(图 4)。

这样,您就可以为特定的施工阶段添加或停用图元。 您可以在图形中选择感兴趣的元素,也可以在输入栏中输入元素的编号(图5)。

在定义后续的施工阶段(例如 CS2)时,所选的图元将被添加到之前的阶段(即 CS1)所选的图元中。 因此,它们都在当前阶段处于活动状态,如图 6 所示。

需要注意的是,一个单元不能在多个阶段中添加。 更具体地说,您在一个阶段添加的图元不能在另一阶段添加。 例如,在第二阶段添加了面编号11(见图6),因此不能在随后的(第三)阶段中选择面(图7)。

在模型中定义了施工阶段后,请务必考虑与每个阶段相关的不同荷载。 这将在下一篇知识库文章中讨论。


作者

Kirove 女士的职责是撰写技术文章并为 Dlubal 软件的客户提供技术支持。

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