Pushover 分析属于荷载组合中新定义的分析类型。 在这里您可以选择荷载水平分布和方向、选择恒定荷载、为计算目标位移选择所需的反应谱,以及为 Pushover 分析量身定制的 Pushover 设置。
在 Pushover 分析设置中,可以修改水平荷载的增量,并指定分析的停止条件。 此外在迭代确定目标位移时可以很容易地调整精度。
用户可以通过以下几种方法为模态分析定义质量。 虽然自动考虑自重质量,但是可以在模态分析类型的荷载工况中直接考虑荷载和质量。 您需要更多的选择吗? 选择是考虑全部荷载作为质量、考虑全局 Z 方向上的分量还是只考虑重力方向上的荷载分量。
此外,软件中还提供了另一种导入质量的选项: 手动定义荷载组合,模态分析中考虑的起始质量 您是否选择了设计规范? 然后创建一个组合类型为地震质量的设计状况。 程序会根据首选的设计规范自动计算用于模态分析的质量位置。 换句话说: 程序会根据所选规范中预设的组合系数创建一个荷载组合。 用于模态分析的质量。
RFEM 中三种功能强大的特征值求解器:
- 特征多项式的根
- Lanczos 方法
- 子空间迭代
RSTAB 内置有以下两种特征值求解器:
- 子空间迭代
- 转换反幂法
选择特征值的计算方法主要取决于模型的大小。
- 自动考虑结构自重的质量
- 直接导入荷载工况或荷载组合中的质量
- 可以在荷载工况中直接定义附加质量(节点、线或面质量,以及惯性质量)
- 可选忽略质量(例如基础质量)
- 不同荷载工况和荷载组合中的质量组合
- 为各种规范预设组合系数(EC 8、SIA 261、ASCE 7...)
- 可选导入初始状态(例如考虑预应力和缺陷)
- 考虑结构调整
- 考虑失效的支座或杆件/面/实体
- 定义多个模态分析(例如分析不同的质量或刚度调整)
- 选择质量矩阵类型(对角矩阵、一致矩阵、单位矩阵),并且可以自定义平移和转动自由度
- 确定模态振型数量的方法(用户自定义、自动 - 达到有效模态质量系数,自动 - 达到最大自振频率 - 仅在 RSTAB 中可用)
- 计算节点或有限元网格节点的振型和质量
- 特征值、角频率、自振频率和周期的结果
- 模态质量、有效模态质量、模态质量系数和参与系数的输出
- 网格点中质量的表格和图形输出
- 图形显示和动画显示振型
- 多种按比例显示振型的功能
- 计算结果在打印报告中的数值和图形说明
首先,显示各个荷载工况、荷载组合或结果组合的连接连接的主导设计验算。 此外,还可以分别显示多杆件、面、截面、杆件、节点和节点支座的结果。
- 您可以使用筛选来进一步减少显示的结果,以便于更清楚地展示它们。
- 计算铰接、刚性和半刚性节点连接
- 最大可以定义包含5个开口连接钢板
- 单个节点连接位置可以最大设置连接8个杆件
- 钢板厚度 5 mm – 40 mm
- 全部紧固件尺寸
- 自动检查紧固件最小间距
- 用户可以选择任意定义紧固件间距
- 定义非对称紧固件布置(例如任意多边形)
- 在附加模块和 RFEM/RSTAB 中图形可视化连接节点
- 全部需要的钢结构和木结构验算,包括截面属性
- 横向抗拉加固件验算按照 EN 1995-1-1
- 导出杆件的偏心距到RSTAB中,并可以在计算内力时考虑偏心距的影响
- 选择设置钢销的长度小于截面宽度(当使用塞板时)
- 节点尺寸的 DXF 导出
- 抗火设计按照规范 EN 1995-1-2
在模态分析设置中,可以输入计算自振频率所需的全部参数。 例如,质量形状和特征值求解器。
“模态分析”模块可以计算结构的最小特征值。 可以调整特征值的数目或自动确定。 因此,要么达到有效振型质量系数,要么达到最大自振频率。 质量是直接从荷载工况和荷载组合中导入的。 用户可以选择考虑整体质量、沿全局 Z 方向的分荷载或只考虑重力方向上的分荷载。
可以在节点、线、杆件或面的位置手动定义附加质量。 此外,您可以通过导入轴力或荷载工况或荷载组合的刚度调整来影响刚度矩阵。
除了静荷载外,是否还需要考虑其他荷载作为质量? 程序允许对节点、杆件、线和面荷载进行计算。 用户可以在定义荷载类型时选择质量荷载类型。 定义一个或多个 X、Y、Z 方向上的质量分量。 对于节点质量,还可以指定指定 X、Y 和 Z 轴的惯性矩,以便模拟更复杂的质量点。
- 杆件端部、杆件、节点支座、节点和面的设计
- 考虑定义的设计范围
- 检查截面尺寸
- 设计按照 EN 1995-1-1(欧洲木结构规范)以及相应的国家附录+ DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI/AWC - NDS 2015(美国规范)
- 可以设计各种材料,例如钢材、混凝土等
- 无需绑定特定规范
- 可扩展的数据库,包括木结构紧固件(SIHGA、Sherpa、WÜRTH、Simpson StrongTie、KNAPP、PITZL)和钢结构紧固件(按照欧洲规范 3 钢结构标准化连接、M-connect、PFEIFER、TG-Technik)
- 数据库中提供 STEICO 和 Metsä Wood 公司的木结构梁的极限承载力
- 连接到 MS Excel
- 优化连接构件(计算利用率最高的构件)
Dlubal 结构分析软件可以为您代劳很多。 所选规范相关的输入参数,程序会根据规范给出建议的参数。 用户也可以手动输入反应谱。
反应谱分析类型的荷载工况定义了反应谱作用的方向以及与分析相关的结构特征值。 在反应谱分析设置中,可以定义组合规则、阻尼和零周期加速度(ZPA)。
附加模块RF-/DYNAM Pro - 强迫振动模块中包含了两种非线性分析方法,
可以输入瞬态、周期或时间的函数力-时间曲线。 “动荷载工况将时程曲线图与静力荷载工况相结合,具有高度的灵活性。 此外,还可以在动力荷载工况中为计算、结构阻尼和导出选项定义时间步长。
程序计算完毕后,会列出所有的特征值、自振频率和周期。 这些结果窗口都集成在主软件 RFEM/RSTAB 中。 在表格中可以找到结构的所有振型,也可以选择以图形方式或动画方式显示。
所有的结果表格和图形都包含在 RFEM/RSTAB 计算书中。 这样可以确保文档井井有条。 还可以将表格导出到 MS Excel。
通常需要忽略质量。 当将模态分析的输出用于地震分析时,尤其如此。 为此在计算中需要在每个方向上都有 90% 的振型有效质量。 所有固定的节点和线支座的质量可以忽略不计。 在勾选该质量后,程序会自动为您停用相关质量。
用户可以手动选择在模态分析中忽略其质量的对象。 为了看得更清楚,我们在图中显示的是后者。 设置为用户自定义选项,并且选择分量质量的对象,忽略质量。
您已经可以在图中看到它: 在定义模态分析荷载工况时,也可以考虑缺陷 可以在模态分析中使用的缺陷类型包括荷载工况中的等效荷载、结构整体初始缺陷表格、静力变形、屈曲模态、动力特征模态和缺陷工况组。
定义模态分析荷载工况的输入数据时,可以考虑一个荷载工况,其刚度代表模态分析的初始位置。 你是怎么做到的? 如图所示,在对话框中选择“考虑初始状态”选项。 现在,在“初始状态设置”对话框中选择刚度,为初始状态进行定义。 在该荷载工况中(即考虑的初始状态),考虑在拉杆失效时的刚度。 这样的目的是: 模态分析中考虑该荷载工况的刚度。 因此,您获得了一个非常灵活的系统。
- 适用于多杆件定义的杆件
- 独立求解器考虑 7 个变形方向(ux 、uy 、uz 、φx 、φy 、φz 、ω)或 8 个内力(N、Vu 、Vv 、Mt,pri 、Mt,sec, Mu, Mv, Mω )
- 非线性设计按照二阶分析进行
- 输入缺陷
- 计算临界荷载系数和屈曲模态,并显示它们(包括翘曲)
- 集成到附加模块 RF-/STEEL AISC 和 RF-/STEEL EC3 的杆件设计中
- 适用于所有薄壁钢截面
- 自动考虑结构自重的质量
- 直接导入荷载工况或荷载组合中的质量
- 选择定义附加质量(节点-、线-、面质量以及惯性质量)
- 对在不同质量工况和质量组合中的质量进行组合
- 按照欧洲规范 EC 8 设置荷载组合系数
- 可以选择导入轴力图(例如考虑预应力)
- 刚度修改(例如可以导入非激活的杆件的刚度或者由 RF-/BETON 计算的刚度)
- 可以考虑失效的支座或者杆件
- 定义多个自由振动工况(例如分析不同的质量或刚度变化时的情况)
- 特征值、角频率、自振频率和周期的结果
- 计算节点或有限元网格节点的振型和质量
- 计算振型质量、有效振型质量和振型质量系数
- 图形显示和动画显示振型
- 多种按比例显示振型的功能
- 打印输出报告中整理显示数值和图形计算结果
在选择了设计荷载和规范后,您可以在窗口 1.2 极限参数中定义极限荷载。 除了极限库中列出的制造商外,还可以添加用户自定义的条目。
在选择了所有设计的限制元素后,您可以选择定义荷载持续时间等级(LDC)。 但是只有在按照欧洲规范 EN 1995-1-1 或者 DIN 1052 设计木结构时有该模块窗口。
你知道吗? 您可以很容易地在模态分析类型的荷载工况中定义结构调整。 例如,您可以分别调整材料、截面、杆件、面、铰和支座的刚度。 使用这些设计模块可以修改某些设计模块的刚度。 一旦您选择了对象,它们的刚度属性会根据对象类型进行调整。 这样,您可以在不同的选项卡中进行定义。
你想在模态分析中分析对象(例如柱)的失效。 这也是可能的,没有任何问题。 只需切换到结构调整窗口,并停用相关对象,
首先选择节点类型和设计规范。
连接的杆件是从 RFEM/RSTAB 模型中导入的, 附加模块会自动检查是否满足所有几何条件。
荷载是从 RFEM/RSTAB 自动导入的。 在窗口的几何尺寸中,可以定义螺栓的参数(直径、长度、角度等)。
反应谱分析类型的荷载工况包含了生成的等效荷载。 首先,振型贡献必须按照 SRSS 或 CQC 规则进行叠加。 案例 2 中将根据主振型进行计算分析。
然后,地震作用方向分量通过 SRSS 组合或 100%/30% 规则进行组合。
因为 RF-/STEEL Warping Torsion 完全集成在 RF-/STEEL AISC 和 RF-/STEEL EC3 中,所以输入数据的方式与在这些模块中输入相同。 用户只需要在详细信息对话框中的翘曲扭转选项卡中选择“进行翘曲分析”(见右图)。用户可以在该对话框中定义最大迭代次数。
在 RF-/STEEL AISC 和 RF-/STEEL EC3 中对多杆件进行翘曲扭转分析。 用户可以为它们设置边界条件,例如节点支座或杆件末端铰接。
此外,还可以在非线性计算时指定缺陷。
- 非线性杆件类型,例如拉杆、压杆以及索结构
- 杆件非线性,例如在受拉和受压时失效、撕裂、滑移屈服等
- 支座非线性,例如失效、摩擦,图示和部分作用
- 铰的非线性,例如摩擦、部分作用、图示以及在内力为正值或者负值情况下的终止
程序会根据相关的特征值和激振方向分别生成等效静荷载。 导出的静力荷载工况可以在 RFEM/RSTAB 中进行线性静力分析。
时程分析可以通过振型分析或 Newmark 隐式分析来完成。 该附加模块只支持对线性方程组的时程分析。 在模态分析方法中虽然速度很快,但是为确保结果的准确性,需要使用一定数量的特征值。
Newmark 隐分析是一种非常精确的方法,与使用的特征值的数量无关,但是需要足够小的时间步长。 对于反应谱分析,程序内部会计算等效静荷载。 然后进行一阶分析。
由于RF-/DYNAM Pro在RFEM或RSTAB中集成,您可以将RF-/DYNAM Pro - 非线性时程曲线的数值和图形结果合并到全局报告中。 此外,所有的 RFEM 和 RSTAB 选件都可用于图形可视化。时程分析的结果可以显示在时程曲线图中。
结果显示为时间的函数,数值可以导出到 MS Excel。可以导出结果组合,或者作为单个时间步的结果组合,或者作为过滤掉所有时间步中最不利的结果。
RF-DYNAM Pro - 固有振动模块提供了四个强大的特征值求解器:*特征多项式的根
- Lanczos 方法
- 子空间迭代
- ICG 迭代方法(基于共轭梯度的迭代)
DYNAM Pro —— 固有振动(RSTAB-模块)包含有2个功能强大的特征值求解器:
- 子空间迭代
- 转换反幂法
选择特征值的计算方法主要取决于模型的大小。
- 铰接设计
- 连接杆件的双向倾角(例如椽木节点)
- “只有主杆件”类型时,一个节点上连接任意数量的杆件
- 螺杆直径 6 mm ~ 12 mm
- 自动检查最小螺栓间距
- 可选任意螺钉间距定义
- 从 RFEM/RSTAB 传递偏心
- 横向或平行螺旋布置
- 一行中最多可以定义 16 个螺钉
- 在附加模块和 RFEM/RSTAB 中图形可视化连接节点
- 可以进行所有必要的设计计算
首先,主导的节点设计被分组,并在第一个结果窗口中与节点的基本几何形状一起显示。 在其他结果窗口中可以查看所有基本的计算详细信息。
对连接结构重要的尺寸、材料属性和焊缝会立即显示出来,并可以直接打印。 也可以导出到 DXF 文件。 在 RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber 或 RFEM/RSTAB 模型中的连接可以被可视化。
所有图形都可以包含在 RFEM/RSTAB 计算书中或直接打印。 由于是按比例输出,所以在设计阶段就可以对软件进行目测检查。
- 用户可以直接定义加速度时程曲线方程或者在表格中定义加速度时程曲线或简谐荷载。
- 时程曲线与 RFEM/RSTAB 荷载工况或组合的结合(可以定义节点、杆件和面荷载,以及随时间变化的自由和生成荷载)
- 与多个相互不相关的激振荷载进行组合
- 非线性时程分析通过非线性Newmark 隐式分析 (仅 RFEM) 或者显式分析实现
- 结构阻尼使用 Rayleigh 阻尼系数或 Lehr's 阻尼
- 由荷载工况或者荷载组合直接导入初始变形(仅 RSTAB)
- 刚度调整作为初始条件;例如,轴力影响,停用的杆件(仅 RSTAB)
- 显示时程曲线的计算结果图形
- 导出用户定义的时间步的计算结果或包络图