在 RFEM 6 中， Ponding 和雪载荷类型允许在分析过程中模拟适应不断变化的表面几何形状的载荷分布。通过迭代地根据实际表面形状更新载荷分布来实现这一调整。载荷可以扩散到相邻的未加载表面上，聚集在最低处，或可能从表面滑落。
这些载荷类型旨在提高载荷应用和结构行为模拟的准确性。通过在每次迭代中合并表面的实际几何形状，RFEM 6 确保了载荷分布尽可能现实地适应复杂的结构条件，例如屋顶上的雨水积聚或在具有不同坡度的表面上的积雪。由于雪载荷类型作为面载荷尚未在客户版本中提供，因此将在未来的知识库文章中进行介绍；本文将专注于 Ponding 载荷类型。
Ponding 载荷类型
Ponding 载荷类型（在 RFEM 6 中作为表面载荷提供）模拟降雨对表面的影响，考虑了根据大变形分析的位移。此功能对建模雨水在膜状屋顶、其他多曲面和平顶上的积聚特别有用。算法评估表面几何形状并确定降雨的哪些部分会被排除在外、哪些会在表面形成水塘（水袋）。然后使用这些水塘的大小来计算结构相应的载荷。
Ponding 效应考虑以下几点：
汇水区域检测
应用此载荷类型的第一步是在表面上检测汇水区域。此过程始于局部最低点的识别，即网格中的最低点（由图像 1 中的橙色节点表示）。
一旦识别出最低点，算法定义包含所有受到载荷影响的有限单元的凸包区域，无论其原始表面水平如何。然后确定一个边界层，并识别出排水点（图像 1 中的红色节点），这是边界层的最低点。这是水将从表面流出的点，设置了检测到的水塘的水平表面水平（图像 1 中的橙色虚线）。因此，只有在此水平以下的元素被淹没。
汇水区域是迭代更新的，随着表面变形计算，水塘可能会合并或消失。此过程确保载荷分布在整个分析过程中准确反映表面几何形状的变化。
Ponding 效应
Ponding 效应模拟液体在检测到的汇水区域中的累积。此载荷类型唯一需要的输入是液体的比重，可以在图像 2 中显示的对话框中定义。然后，算法将汇水区域填充到排水点，确保表面水平保持水平。
一旦汇水区域被填满，算法基于汇水区域中的液体体积为每个有限单元计算相应的静水载荷。这确保了载荷分布反映了准确的液体积累量及其对结构的影响。
降水
一个可选参数——降水——可以通过选中对话框中提到的“降水量”复选框来激活（也如图 3 所示）。一旦激活，将根据用户明确加载的表面准确定义施加在加载表面上的液体体积。然后，算法迭代地检测汇水区域内的相应水位。检测到的水塘中的体积，由水平面界定，需对应输入参数中定义的特定液体体积。在加载表面上计算完体积后，水将扩散到相邻表面上，根据表面几何形状动态调整分布。
计算
为了使用此载荷类型获得准确的结果，强烈推荐使用大变形分析。这种类型的分析允许在每次迭代中基于结构的实际、变形几何形状更新载荷分布，确保整个计算过程准确捕捉表面的变化效果。
或者，对于仅预计出现小变形的结构，可以使用其他计算顺序。然而，如果仅使用一阶计算，则载荷将施加在结构的原始、未变形几何形状上。这可能会将不准确性引入计算，因为它不考虑分析过程中发生的变形。
结论
RFEM 6 中的 Ponding 载荷类型为模拟诸如屋顶等表面上的水积累效应提供了强大的工具。通过考虑表面变形并迭代调整载荷分布，它确保了雨水积聚及其对结构完整性的影响的准确建模。汇水区域检测算法结合降水定义选项，提高了模拟的灵活性和精确度。因此，此功能为设计受雨水积聚影响的建筑物和屋顶的结构工程师提供了关键见解，有助于在不同条件下优化安全性和性能。