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RFEM 6 中的其中一个新功能是钢结构节点的设计方法。 不同于 RFEM 5,RFEM 6 中钢结构节点的设计模块采用有限元方法。
在 RFEM 6 中可以使用模态分析和反应谱分析模块进行地震分析。 在 RFEM 6 中 抗震分析的一般概念是基于分别建立模态分析和反应谱分析的荷载工况。 这些分析的标准组是在模型基础数据的标准 II 选项卡中设置的。
RFEM 6 包含“找形”模块,可以确定受拉面模型和轴力作用下杆件的平衡形状。 在模型的“基础数据”中激活该模块,并使用它来计算轻型结构的预应力与现有边界条件达到平衡的几何位置。
复杂结构的计算通常是对整个模型进行有限元分析。 然而,这种结构的建造是一个分多个阶段进行的过程,其中建筑物的最终状态是通过组合单独的结构部分来实现的。 为了避免整体模型计算中的错误,必须考虑施工过程的影响。 在 RFEM 6 中可以使用“施工阶段分析 (CSA)”模块。
您可以使用 RFEM 6 中的“钢结构节点”模块通过有限元模型创建和分析钢结构节点。 您可以通过简单而熟悉的组件输入来控制连接的建模。 钢结构节点组件可以手动定义,也可以使用库中的模板定义。 前一种方法包含在之前的知识库文章“RFEM 6中设计钢结构节点的新方法”中。 本文将重点介绍后一种方法。也就是说,它将向您展示如何使用程序库中的可用模板定义钢结构节点组件。
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”。
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”。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。