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{%! ]]。
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。
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,
在层结构数据库中可以找到以下正交胶合木制造商:
- Binderholz (USA)
- KLH(美国,加拿大)
- Calle buck(美国,加拿大)
- Nordic Structures(美国,加拿大)
- Mercer Mass Timber
- SmartLam
- 斯特林结构
- Lignatec第32版“瑞士生产的正交胶合木”中列出的上部结构。
当从层结构库中导入一个结构时,所有相关的参数会被自动导入。 该视频教学的内容和数量正在不断扩展。
在混凝土设计模块中,可以按照欧洲规范 EC 8 对钢筋混凝土杆件进行抗震设计。 其中包括以下功能:
- 抗震设计配置
- 延性等级 DCL、DCM、DCH 的区别
- 从动力分析传递行为系数的选项
- 检查性能系数的限值
- 能力设计 "强柱-弱梁"
- 弯曲延性系数的详细说明和特殊规则
- 局部延性的细化和特殊规则
特征值分析有以下几种方法:
- 直接法
- 直接法(Lanczos 迭代法 [RFEM]、特征多项式的根 [RFEM]、子空间迭代法 [RFEM/RSTAB]、转换反幂法 [RSTAB])适用于中小型模型。 只有在您的计算机有大量内存的情况下才可以使用这些快速的求解方法。
- ICG 迭代方法(不完全共轭梯度)
- 这种方法占用内存很小。 一个接一个地计算特征值。 可用于计算具有很少特征值的大型结构体系。
使用“结构稳定性”模块,可以使用增量法进行非线性稳定性分析。 并且对非线性结构也给出了接近真实的计算结果。 临界荷载工况的临界荷载系数是通过逐渐增加荷载工况的荷载直到达到不稳定状态来确定的。 荷载增量考虑了材料的非线性,例如失效的杆件,支座和地基的非线性。 在附加荷载作用下可以对最后一个稳定状态进行线性稳定性分析,以确定最佳的稳定性模态。
RFEM 中有一个正交胶合木面数据库,可以从中导入制造商的层结构(例如 Binderholz、KLH、Piveteaubois、Södra、Züblin Timber、Schilliger、Stora Enso)。 除了层厚和材料外,还提供有关刚度折减和窄边胶合的信息。
转到说明视频与模块 RF-STABILITY (RFEM 5) 和 RSBUCK (RSTAB 8) 相比,在 RFEM 6/RSTAB 9 中增加了以下新功能:
- 作为荷载工况或荷载组合的属性选项激活
- 通过组合向导自动激活多种荷载状况的稳定性计算
- 根据用户定义停止增加荷载
- 振型标准化修改无需重新计算
- 结果表带有筛选功能
您确切知道找形是如何进行的吗? 首先,通过迭代计算,对类别为“预应力”的荷载工况进行找形分析,将初始网格几何形状移动到最佳平衡位置。 为此,软件使用了 Bletzinger 和 Ramm 教授的更新参考策略 (URS) 方法。 该技术的特点是平衡形状几乎完全符合最初指定的找形边界条件(垂度、力和预应力)。
URS 的积分功能不仅可以描述构件的预期荷载或构件垂度。 并且例如可以通过相应的单元荷载来考虑自重或气压。
所有这些选项使计算内核具有计算平面或旋转对称几何形状处于力平衡状态下的反碎裂和同断裂形状的潜力。 为了能够分别或同时在一个环境中使用这两种找形分析,在计算中提供了两种找形力矢量:
- 张力法 - 空间找形力向量描述
- 投影法 - 在投影平面上定义找形力矢量,并且投影平面位置固定,用于锥形几何形状
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。
首先程序显示临界荷载系数。 然后用户可以对稳定性进行评估。 对于包含杆件的模型,在表格中会显示杆件的有效长度和临界荷载。
用户可以使用其他结果窗口按节点、杆件和面检查振型。 用户可以通过特征值的图形来评估屈曲行为, 以便轻松找到解决方案。
与附加模块 RF-FORM-FINDING (RFEM 5) 相比,在 RFEM 6 中\}添加了以下新功能:
- 在一个荷载工况中指定所有找形荷载边界条件
- 将找形结果存储为初始状态,用于进一步的模型分析
- 通过组合向导将找形分析得出的初始状态自动分配给一个设计状况的所有荷载情况
- 杆件的额外找形几何边界条件(无应力长度、最大竖向垂度、低点竖向垂度)
- 杆件的附加找形荷载边界条件(杆件中的最大力、杆件中的最小力、拉力水平分量、i 端拉力、j 端拉力、i 端最小拉力、j 端最小拉力)
- 材料库中包括材料类型“织物”和“薄膜”
- 在一个模型中平行进行结构找形分析
- 与施工阶段分析 (CSA) 模块结合连续建立找形状态的模拟
一旦激活“基本数据”中的找形模块,与杆件、面和实体产生的找形荷载共同作用时,类荷载目录 该工况为预应力荷载工况。 “找形分析”由此扩展为针对整个模型进行找形分析,包括其中定义的所有杆件、面和实体单元。 可以通过使用找形荷载特殊定义和常规荷载定义来对整个模型中的相关杆件和膜单元进行找形。 该找形荷载描述的是找形分析后构件的预期状态。 常规荷载描述了整个结构体系的外部荷载。
如果程序中存在荷载工况或荷载组合,则程序会激活稳定性计算, 对于初始预应力,您可以定义另一个荷载工况。
那么用户需要指定是进行线性还是非线性分析。 根据不同的应用情况,可以选择一种直接的计算方法,例如 Lanczos 方法或 ICG 迭代法。 不集成在面上的杆件通常显示为带有两个有限元节点的杆件单元。 这样的单元不能计算单个杆件的局部屈曲。 这就是'这就是为什么您可以选择自动划分杆件的原因。
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,
找形分析给出的结构模型为“预应力荷载工况”, 该荷载工况显示从初始输入位置到变形结果中找正的几何形状的位移。 在力或基于应力的结果(杆件和面的内力、实体应力、气压等)中,它会保持现有状态。 对于形状几何分析,程序提供了一个二维等高线图,输出的绝对高度和一个倾角图,用于显示边坡情况。
现在将对整个模型进行进一步的计算和结构分析。 为此,程序将具有逐单元应变的找形分析几何尺寸传递到普遍适用的初始状态中。 现在可以在荷载工况和荷载组合中使用它。
与附加模块 RF-/DYNAM Pro - 固有振动 (RFEM 5/RSTAB 8) 相比,在 RFEM 6/RSTAB 9 的结构稳定性模块中增加了以下新功能:
- 为各种规范预设组合系数(欧洲规范 EC 8、美国规范 ASCE 等)
- 可选忽略质量(例如基础质量)
- 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)
- 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
- 结果导航器中模态振型的各种缩放选项
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。
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。
- 计算由杆件、壳和实体单元组成的模型
- 非线性稳定性分析
- 选择考虑初始预应力引起的轴力
- 四种方程求解器高效的计算不同的模型
- 在 RFEM/RSTAB 中考虑刚度调整
- 按照用户定义的荷载增量系数(Shift-Methode)计算稳定性图形
- 选择计算非稳定模型的振型(用于找出不稳定的原因)
- 显示稳定性图形
- 缺陷的确定基础
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。
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。
使用模态相关系数(MRF)可以判断构件是否发生了屈曲。 其计算是基于每个构件的相对弹性变形能。
通过模态相关系数可以区分局部和整体屈曲模态。 如果结构中多个构件的模态相关系数的值很大,比如大于 20%,则很可能会发生整体失稳或局部失稳。 如果某一屈曲模态的所有模态相关系数的总和约为 100%,则可能出现局部失稳现象(例如单个构件屈曲)。
此外,模态相关系数还可以用于,例如在稳定性分析中来确定杆件的临界荷载和等效屈曲长度。 如果构件的 MRF 值较小(例如<20%),则不考虑失稳。
MRF 值显示在有效长度和临界荷载(按振型)结果表中,该表可通过“稳定性分析” -- “结果(按杆件)” -- “有效长度和临界荷载(按振型)”获得。
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。
- 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
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。
在对建筑模型进行反应谱分析时,用户可在楼层结果表中查看二阶效应系数。
根据二阶效应系数的大小可判断结构分析方法是采用一阶还是二阶分析法。