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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。
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。
对于较大的应力变化范围和较大的荷载变化幅度的作用力,必须按照 EN 1992-1-1 进行疲劳验算。 在这种情况下,混凝土和钢筋的设计是分开进行的。 有两种计算方法可供选择。
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。
本文以钢纤维混凝土板为例,为您介绍使用不同的积分方法和不同的积分点数对计算结果的影响。
为了在 RFEM 6 和“混凝土设计”模块中正确设计梁或 T 形梁,确定带肋杆件的“翼缘宽度”非常重要。 本文介绍了两跨梁的输入选项以及根据 EN 1992-1-1 计算翼缘尺寸。
土工分析模块为 RFEM 提供了附加的土层材料模型,能够以合适的方式表现复杂的土层材料行为。 本文主要介绍如何确定土材料模型的应力相关刚度。
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。
例如,如果要使用纯面模型计算内力,但仍要在杆件模型上计算组件,则可以借助结果杆件来计算。
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。
根据最新的 ACI 318-19 标准,重新定义了确定混凝土抗剪承载力 Vc的长期关系。 使用新方法,杆件高度、纵向配筋率和正应力现在都会影响抗剪强度 Vc 。 本文介绍了抗剪承载力设计的更新方法,并举例说明了如何应用。
考虑到实际确定的土壤条件对建筑物的结构分析质量有很大影响,所以在 RFEM 6 中提供了“岩土分析”模块,用于确定要分析的土体。
在知识库文章“在 RFEM 6 中从土样创建土体”中讨论了如何在模块中提供现场试验获得的数据,以及使用土样的属性来确定感兴趣的土层。 本文将讨论钢筋混凝土建筑的沉降和土压力的计算方法。
在知识库文章“在 RFEM 6 中从土样创建土体”中讨论了如何在模块中提供现场试验获得的数据,以及使用土样的属性来确定感兴趣的土层。 本文将讨论钢筋混凝土建筑的沉降和土压力的计算方法。
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)。
如果土层条件尽可能地符合实际,那么建筑物的结构分析质量就会得到显着提高。 在 RFEM 6 中,借助“岩土分析”模块,您可以实际确定要分析的土体。 该模块可以在模型的基础数据中激活,如图01所示。
使用“混凝土设计”模块,可以按照 ACI 318-19 进行混凝土柱设计。 在下面的文章中,我们将按照 ACI 318-19 使用分步分析公式确定模块混凝土设计的配筋设计,包括所需的纵向配筋、总截面面积和连接尺寸/间距.
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”。
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。
根据 EN 1992-1-1 [1],梁是指跨度不小于截面总高度 3 倍的杆件。 否则,该结构单元应视为深梁。 深梁(即跨度小于截面高度 3 倍的梁)的行为不同于正常梁(即跨度是截面高度的 3 倍的梁)的行为。
然而,在分析钢筋混凝土结构的构件时,通常需要对深梁进行设计,因为它们通常用于门窗门楣、竖立和下立梁、多层板之间的连接以及框架体系。
然而,在分析钢筋混凝土结构的构件时,通常需要对深梁进行设计,因为它们通常用于门窗门楣、竖立和下立梁、多层板之间的连接以及框架体系。
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。 执行谱分析后,可以使用“建筑模型”模块显示剪力墙中的楼层作用、层间位移和力。
对于集中荷载或反力作用的楼板,应按照 EN 1992-1-1 进行冲切设计。 进行抗冲切承载力设计的节点(即存在冲切问题的节点)称为冲切节点。 在这些节点上的集中荷载可以通过柱、集中力或节点支座来引入。 板件上的线荷载引入末端也被认为是集中荷载,因此在墙末端、墙角以及线荷载和线支座的末端或拐角处的抗剪承载力也应进行控制。
本文介绍了如何在 RFEM 6 中对住宅建筑楼板进行建模并根据欧洲规范 2 进行设计。 该板厚 24 cm,由 45/45/300 cm 柱支撑,X 和 Y 方向相距 6.75 m(图 1)。 通过根据边界条件确定弹簧刚度,将柱子建模为弹性节点支座(图 2)。 设计材料选用C35/45混凝土和B 500 S(A)钢筋。
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。
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。