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2023-07-27

RFEM 6 中的时变分析附加模块

本文介绍了如何在 RFEM 6 中集成“Time-Dependent Analysis”附加组件。它说明了如何定义输入数据,例如材料的时变特性,如何确定分析类型,以及如何指定加载时间。

尽管许多人认为工程师的工作在建筑施工完成后就结束了,但事实并非完全如此。结构工程师应始终考虑时间即使在工程完工后也会对施工项目产生影响。

因此,在分析中必须考虑材料的长期行为。这很重要,因为徐变、收缩和老化等长期效应会影响内力分布。可通过进行时变分析(TDA)来考虑这种影响。

在 RFEM 6 中,可以使用“Time-Dependent Analysis (TDA)”附加模块来考虑时变因素。购买后,您可以在“基本数据”中激活该附加模块,如图 1 所示。

激活附加模块后,以下对话框会扩展出与时变分析相关的选项:“基本对象”类别中的“材料”,以及“荷载工况和组合”中的“荷载工况”和“荷载组合”。前者会扩展以包含特定属性,并定义材料的时变特性。

请注意,目前这仅适用于混凝土,但该附加模块仍在开发中,未来将包括其他适用材料。对于后两项(“荷载工况”和“荷载组合”),分析类型会扩展为包含“时变分析(TDA)”分析类型。

这两部分将在本文的后续小节中详细介绍。

荷载工况和组合

您可以对已分配为“时变分析”分析类型的荷载工况进行时变验算。您可以在“荷载工况和组合”对话框的“荷载工况”和“荷载组合”选项卡中分配此分析类型并定义与时间相关的参数。

如果在“基本数据”中激活了“Time-Dependent Analysis (TDA)”附加模块,则在可选分析类型列表中会出现“静力分析 | 时变分析(TDA)”(图 2)。因此,您可以将此分析类型与希望进行时变研究的荷载工况和组合关联起来。如图 2 所示,您还可以向这些荷载工况添加时间信息,例如荷载的开始和结束时间。

请注意,您可以在“编辑静力分析设置”窗口中自定义 TDA 设置(图 3)。您可以指定时变分析的增量步数并定义时间分布。目前仅提供“线性”分布,但其他时间分布类型,如对数划分,仍在开发中。

在同一窗口的“主”选项卡中(图 4),您还可以保存每个荷载增量的结果。

随后程序可实现徐变效应的建模,如下一个小节所述。计算根据流变模型(广义 Kelvin 模型)以非线性方式进行。

时变材料特性

除了“荷载工况和组合”中的分析类型列表外,激活 TDA 附加模块还会扩展“材料”对话框中的选项,以便考虑特定属性。对于适用材料(目前仅为混凝土),您可以使用图 5 所示的附加选项卡来定义与时变分析相关的材料特性。

因此,在“混凝土的时变特性”选项卡中,您可以指定要考虑哪些时变效应。可选择“徐变”和“收缩”。例如,如果您勾选“徐变”复选框以考虑材料的时变变形,则可以定义程序用于确定徐变系数 φ 的参数,并定义混凝土成熟度的修正。

此外,您还可以定义用于可视化“徐变系数 - 时间图”的参数,例如步数以及考虑时混凝土的龄期。

结果

计算完成后,您可以显示每个荷载工况的终时变形,如图 6 所示。这些结果也会在 RFEM 6 的打印报告中为您记录。您可以针对各个设计验算专门选择报告内容和范围。


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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