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
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。
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。
- 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
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,
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。
- 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。
- 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
所选规范的相关输入参数,程序会根据规范提出建议。 也可以手动输入反应谱。 动力荷载工况定义了反应谱效应的一个方向和与分析相关的结构特征值。
用户可以输入反应谱、加速度或时程曲线。 在动力荷载工况中定义了反应谱效应的位置和方向以及加速度时间或力-时间激励。
时程图与静力荷载工况相结合具有很大的灵活性。 对于时程分析,初始变形可以导入任意荷载工况或者荷载组合。
由于 RF-/RSTAB 中集成了 RF-/DYNAM Pro,您可以将 RF-/DYNAM Pro – 强迫振动的数值和图形结果合并到全局打印报告中。 此外,所有 RFEM 选项都可用于图形可视化。
时程分析的结果会显示在时程显示器上。 所有结果都显示为时间的函数。 可以将计算得出的数值导出到 MS Excel 中。
对于时程分析,用户可以导出单个时间步的结果,也可以过滤所有时间步中最不利的结果。
由反应谱分析法生成结果组合。 在结构内部,结合了振型地震作用和地震作用方向分量。
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。
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。
用户可以使用等效荷载分析计算生成荷载工况和结果组合。 荷载工况包括生成的等效荷载,然后在结果组合中进行叠加。 首先,将振型贡献按照 SRSS 或 CQC 准则进行叠加。 可以基于主振型得到带符号的结果。
然后,地震作用方向分量通过 SRSS 组合或 100%/30% 规则进行组合。
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。
- 用户定义的时程曲线可与荷载工况或荷载组合进行组合(节点、杆件和面荷载以及自由和生成荷载可以是随时间变化的函数)
- 与多个相互不相关的激振荷载进行组合
- 集成了大量的地震记录曲线数据库(加速度曲线)
- 时程分析方法中使用 Newmark 隐式分析或者振型分析方法
- 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
- 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
在对话框中例如需要计算固有频率所需的全部质量形状和特征值求解器等数据。
附加模块 RF-/DYNAM Pro - 固有振动可以计算结构的最小特征值。 用户可以在下拉菜单中选择输入振型的数目。 质量可以从荷载工况或者荷载组合中直接导入(可以选择考虑总质量或者一个荷载在重力方向上的质量)。
可以在节点、线、杆件或面的节点处手动定义附加质量。 此外,可以通过导入轴力或荷载工况或组合的刚度调整来控制刚度矩阵。