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。
在 RFEM 6 中可以找到按照 AISI S100-16/CSA S136-16 进行冷弯型钢杆件设计的软件。 在“钢结构设计”模块中选择“AISC 360”或“CSA S16”作为标准结构,即可进行设计。 然后自动选择“AISI S100”或“CSA S136”进行冷弯成型设计。
RFEM 使用直接强度法 (DSM) 计算杆件的弹性屈曲荷载。 直接强度法提供了两种类型的解决方案,即数值(Finite Strip Method)和解析(规范)。 FSM 特征曲线和屈曲形状可以在截面下查看。
您是否已经发现了网格点质量方面的表格输出和图形输出? 是的,这也是 RFEM 6 中模态分析的结果之一。 用户可以在该对话框中检查导入的质量。 可以在“结果”表的“网格点中的质量”选项卡中显示它们。 在表格中显示了以下结果的概览: 质量- 平动方向(mX 、mY 、mZ )、质量-转动方向(mφX 、mφY 、mφZ )和质量总和。 尽快进行图形评估对您来说更好吗? 并且可以图形方式显示网格点上的质量。
在完成模态分析荷载工况的计算后,在程序中会显示其结果。 用户可以立即以图形或动画方式查看第一振型。 并轻松将振型调整为标准化表示。 用户可以直接在结果导航器中进行相关操作,可以通过以下四个选项来显示振型:
- 将振型向量 uj 值调至 1(只考虑平移分量)
- 选择特征向量的最大平移分量并将其设为 1
- 考虑整个特征向量(包括转动分量),选择最大值并设为 1
- 将每个振型的模态质量 mi 设为 1 kg
关于振型标准化的详细说明请参见在线手册{%! ]]。
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。
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。
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。
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。
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,
计算模型振型的数量是您的目标吗? 程序提供了两种方法。 一方面,可以手动定义要计算的最小振型的数量。 模态振型的数量取决于自由度,即自由质量点的数量乘以质量作用的方向数量。 但是,它限于 9999。 用户也可以在该选项卡下设置最大自振频率,程序会根据该设置确定振型,
计算是否完成? 在对话框中可以以图形和表格的形式显示模态分析的结果。 打开模态分析的一个或多个荷载工况的结果表格。 用户可以通过该对话框查看结构的特征振型和自振周期。 此外,还可以清楚地显示有效振型质量、振型质量系数和参与系数。
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。
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)。
您知道吗? 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。 这些荷载被保存在反应谱分析类型的荷载工况中,并且 RFEM/RSTAB 进行一阶分析。
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。
- 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
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。
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。
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。
- 计算杆件单元时考虑 7 个局部变形方向 (ux、uy、 uz、φx、φy、φz、ω) 和 8 个内力 (N、Vu、Vv、Mt,pri、Mt,sec、Mu、Mv、Mω)
- 可与一阶(几何线性)、二阶(二阶效应) 大变形理论分析(可以考虑缺陷)
- 可与稳定性分析模块“结构稳定性”结合使用,计算例如扭转屈曲和弯扭屈曲的临界荷载系数和屈曲模态
- 计算工字钢截面时将端板和横向加劲肋作为翘曲弹簧考虑,自动确定并图形显示翘曲弹簧刚度
- 图形显示杆件的截面翘曲
- 完全集成到 RFEM 和 RSTAB 中
现在用户可以对整个结构体系进行翘曲扭转计算。 因此,可以考虑额外的 第七个自由度。 自动考虑连接结构构件的刚度。 这意味着,您不需要为分离的体系定义等效的弹簧刚度或约束条件。
然后您可以在设计模块中使用考虑翘曲扭转计算的内力。 根据材料和所选规范考虑翘曲双力矩和次扭矩。 典型的应用是根据二阶效应理论考虑缺陷的钢结构稳定性分析。
您知道吗? 不仅适用于薄壁型钢截面。 例如可以用于计算实木截面梁的理想倾覆弯矩。
- 您可以在模型基本数据的模块选项卡中激活或停用翘曲扭转。
- 激活模块后,RFEM 中的导航器、表格和对话框中会增加一些新的条目。
通过集成的模块扩展 RF-/STEEL Warping Torsion 可以在 RF-/STEEL AISC 中按照钢结构设计指导 9 (Design Guide 9) 进行设计。
按照翘曲扭转理论,通过 7 个自由度进行计算,实现了考虑扭转在内的实际稳定性设计。
在 RF-/STEEL AISC 中计算弯扭屈曲临界弯矩,通过特征值求解,它能够确定精确的临界荷载。
特征值求解通过振型图的显示窗口补充,这可以确保检查边界条件。
在 STEEL AISC 中可以在任何位置考虑侧向中间支撑。 例如,仅稳定上翼缘。
此外,还可以分配用户定义的侧向支撑,例如:在截面的任意位置上单个转动弹簧和平移弹簧。
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。
在 RFEM 中计算
使用隐式 Newmark 分析或显式分析进行非线性时程分析。 两者都是时间直接积分方法。 隐式分析只需要很小的时间步,就可以提供精确的结果。 显式分析会自动确定所需的时间步,以确保解的稳定性。 显式分析适用于短时间激振,例如脉冲激振或爆炸激振。
RSTAB 中的计算
使用显式分析方法进行非线性时程分析。 这是一种直接的时间积分方法,并且会自动确定所需的时间步,以提供解决方案的稳定性。
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。
- 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
- 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