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规范 [1] 中的 ASCE 7-22 部分。 12.9.1.6 规定了在进行抗震设计的模态反应谱分析时应考虑 P-delta 效应的情况。 在 NBC 2020 [2] 的 Sent. 4.1.8.3.8.c 仅给出了一个简短的要求,即考虑重力荷载与变形结构的相互作用引起的侧移效应。 在某些情况下,进行地震分析时必须考虑二阶效应,也称为 P-delta。
本文介绍了结构动力学的基本概念及其在结构抗震设计中的作用。 着重于以浅显易懂的方式对技术问题进行说明,以便即使没有太深技术基础的读者也可以快速深入地理解该主题。
在 RFEM 6 的钢结构设计模块中提供了三种类型的弯矩框架(普通、中间和特殊)。 按照 AISC 341-22 进行抗震设计结果,分为两部分: 杆件要求和连接要求。
加拿大国家建筑规范 (NBC) 2020 第 4.1.8.7 条对地震分析方法进行了明确的规定。 更高级的方法,即第 4.1.8.12 条中的动力分析程序,适用于所有结构类型,但不满足 4.1.8.7 中规定的标准。 更简单的方法,即第 4.1.8.11 条中的等效静力法(ESFP),可用于所有其他结构。
为了评估在动力计算中是否也必须考虑二阶效应分析,在 EN 1998-1 中第 2.2.2 和 4.4.2.2 节中规定了层间位移的灵敏度系数 θ。 可以使用RFEM 6和RSTAB 9进行计算。
对于承载能力极限状态设计,EN 1998-1 节 2.2.2 和 4.4.2.2 要求计算考虑二阶效应(P-Δ效应)。 只有当层间位移敏感系数 θ 小于 0.1 时,才不必考虑这种影响。
使用 RFEM 6 中的钢结构设计模块现在可以根据 AISC 341-16 和 AISC 341-22 进行抗震设计。 当前抗震系统(SFRS)有五种类型。
在 RFEM 6 的钢结构设计模块中提供了三种类型的弯矩框架(普通、中间和特殊)。 按照 AISC 341-16 进行抗震设计结果,分为两部分: 杆件要求和连接要求。
RFEM 6 的钢结构设计模块现在可以根据 AISC 341-16 设计弯矩框架。 抗震验算的结果分为两部分: 杆件要求和连接要求。 本文主要介绍连接强度要求。 这里展示了如何将 RFEM 与欧洲规范 AISC 抗震设计手册 [2] 的计算结果进行比较。
普通异心支撑框架 (OCBF) 和特殊异心支撑框架 (SCBF) 可以在 RFEM 6 的钢结构设计模块中进行设计。 按照 AISC 341-16 和 341-22,抗震设计结果分为两部分: 杆件要求和连接要求。
对于大跨度的建筑工程,板梁是一种经济的选择。 截面为工字钢的钢板梁和两块腹板分别采用深腹板和薄腹板来满足其受剪承载力和翼缘间距。 由于其高厚比 (h/tw ) 很大,所以可能需要设置横向加劲肋来加固细长腹板。
固有振动的计算和反应谱分析总是在线性系统上进行。 如果系统中存在非线性,则将它们线性化,因此不予考虑。 例如可以是受拉杆件、非线性支座或非线性铰。 本文的目的是说明如何在动力分析中处理这些问题。
如果计算规则的结构,输入通常并不复杂,但非常耗时。 输入的自动化可以节省宝贵的时间。 本例中的任务是将房屋的楼层视为独立的施工阶段。 必须使用 C# 程序输入,这样用户就不必手动输入各个楼层的元素。
模态相关系数是线性稳定性分析的结果,它定性地描述了单个杆件在特定本征模态中的参与程度。
对于结构的正常使用极限状态,变形不得超过特定的极限值。 该示例显示了如何使用附加模块来验证杆件的挠度。
如果上翼缘有一块混凝土板,那么它将作为一个侧向支座(组合结构)并防止出现扭转屈曲稳定性问题。 如果弯矩为负,则表示下翼缘受压,上翼缘受拉。 如果由于腹板的刚度而导致侧向支撑不足,那么在这种情况下下翼缘和腹板切割线之间的夹角是可变的,从而可能导致下翼缘的尺寸失稳。
使用“钢结构设计”模块,您可以使用欧洲规范 3 中的简单设计方法来设计发生火灾时的钢结构构件。 检测时的组件温度可以根据标准中规定的温度-时间曲线自动确定。 除了考虑防火覆层外,您还可以考虑热镀锌的优点。
在冷弯型钢设计中通常需要自定义截面。 在 RFEM 6 中,可以使用库中提供的“薄壁”截面之一来创建自定义截面。 对于其他 14 种可用冷弯形状中不满足的截面,可以从独立程序 RSECTION 中创建和导入截面。 关于在 RFEM 6 中进行 AISI 钢结构设计的一般信息,请参见页尾的知识库文章。
RFEM 6 现在可以根据 AISI S100-16 进行冷弯型钢杆件设计。 在钢结构设计模块中选择“AISC 360”作为标准结构,可以进行设计。 然后自动选择“AISI S100”作为冷弯薄壁设计(图 01)。
Steel Joist Institute (SJI) 之前开发了虚拟托梁表,用于估算开腹钢托梁的截面属性。 这些虚拟托梁截面的特征是等效的宽翼缘梁,它们非常接近托梁的弦面积、有效惯性矩和重量。 在 RFEM 和 RSTAB 截面数据库中也提供了虚拟托梁。
在木结构杆件结构中经常出现的情况是: 此外,杆端条件可以包括类似的情况,其中梁采用支座类型。 在任何一种情况下,梁都必须按照规范 NDS 2018 的规定考虑横纹方向的承载力。 3.10.2 以及CSA O86:19中的6.5.6和7.5.9。 在一般的结构设计软件中,由于承压面积未知,所以通常无法进行这种全面的设计验算。 但是,在新一代 RFEM 6 和木结构设计模块中,通过增加的“设计支座”功能,可以对支座方向为 NDS 和 CSA 横纹设计进行验算。
本文将介绍如何使用翘曲扭转(7 自由度)模块和结构稳定性模块,将截面翘曲作为额外的一个自由度进行稳定性分析。
本文将通过一个实例来说明如何在 RFEM 6 中确定临界荷载系数和相应的模态。
在 RFEM 6 和 RSTAB 9 中的动力分析分为几个模块。 模态分析模块是所有其他动力模块的先决条件,因为它可以对杆件、面和实体模型进行自振分析。
模态分析是结构体系动力分析的起点。 您可以使用它来确定固有振动值,例如固有频率、振型、模态质量和有效模态质量系数。 该结果可用于振动设计,也可用于进一步的动力分析(例如,按反应谱计算荷载)。
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。
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。
使用 RFEM 6 钢结构节点模块的优势在于,您可以使用有限元模型对钢结构节点进行分析,并且可以在后台完全自动进行建模。 可以通过手动定义构件或使用库中可用的模板来输入控制建模的钢结构节点组件。 后一种方法包含在之前的知识库文章“使用库定义钢结构节点组件”中。 关于钢结构节点设计参数的定义请参见知识库文章“在 RFEM 6 中设计钢结构节点”。
在 RFEM 6 中可以通过大量预定义的组件轻松输入典型的连接情况。 在新的“钢结构节点”模块中,可以利用普遍使用的基本组件(板件、焊缝、辅助平面)来解决复杂的连接情况。 关于定义连接的方法,请参见之前的两篇知识库文章: “一种在 RFEM 6 中设计钢结构节点的新方法”和“使用库定义钢结构节点组件”。