结构分析软件 RFEM 6 是模块化软件家族的基础部分。 主程序 RFEM 6 用于定义结构、材料以及平面或空间的板、墙、壳和杆件结构等的荷载作用。 同时还可以创建混合结构、实体单元和接触单元。
RSTAB 9 是一款功能强大的三维梁、框架或桁架结构分析与设计软件,反映了当前的最新技术水平,可帮助结构工程师满足现代土木工程的要求。
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在模态分析模块中,可以自动根据有效质量系数进行计算,直至满足用户设定的有效质量系数。 在模态分析的质量矩阵设置中可以选择考虑哪些方向。
这样可以很容易地计算出反应谱法所需的百分之九十的振型有效质量。
在“岩土工程分析”模块中使用了 Hook-Brown 材料模型。 模型中的材料行为类似于线弹性。 其非线性准则是最常见的岩石失效准则。
材料参数可以通过以下方式输入
描述的。
关于该材料模型和在 RFEM 中输入材料的定义的详细信息,请参见相应章节。岩土工程分析模块在线手册的 -manuals/rfem-6-geotechnical-analysis/004120 Hoek-Brown 模型。
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。
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:
RSTAB 内置有以下两种特征值求解器:
选择特征值的计算方法主要取决于模型的大小。
直接在 RFEM 中输入土壤实体并进行建模。 您可以将土材料模型与所有常见的 RFEM 模块组合使用。
这使您可以轻松地分析整个模型,并完整地显示土-结构的相互作用。
计算所需的所有参数都是根据您输入的材料数据自动确定的。 然后程序会为每个有限元单元生成应力-应变曲线。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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:
在面结果表中,可以按厚度层输出面的应力和应变结果。
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,
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。
与附加模块 RF-/DYNAM Pro - 等效荷载 (RFEM 5/RSTAB 8) 相比,在 RFEM 6/RSTAB 9 的反应谱分析模块中增加了以下新功能:
在"土样"对话框中可以对土层进行明确输入。 在对话框右侧会根据输入图形显示对应的土层,便于用户检查。
用户可通过扩展数据库根据需要定义土层材料属性。 模拟土体材料行为可采用摩尔-库仑模型以及非线性弹性(实体)模型。
用户可自由定义土样和土层的数量。 输入土样后,程序会生成相应的 3D 土体。 通过坐标土体会被分配给建筑结构。
土体的计算按照非线性迭代法进行。 计算得出的应力和沉降会以图形和表格的形式显示。
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。
你知道吗? 您可以将从露头位置的底土报告中获取的土层以土样的形式直接输入到程序中。 将探索的土壤材料(包括它们的材料属性)分配给层。
您可以使用表格输入和编辑对话框来定义样本。 您还可以在土壤样本中指定地下水位。
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。
您已经知道可以在整个模型中对土壤和结构进行建模和分析。 因此,您已经明确地考虑了土-结构的相互作用。 通过修改一个组件,您可以立即正确地考虑整个土体和结构体系的分析以及结果。
变形、应力和应变结果的图形和表格输出可以帮助您确定土的实体。 为此,请使用特殊的筛选条件有针对性地选择结果。
该程序不会让您独自获得结果。' 如果您想以图形方式评估土壤实体中的结果,可以使用向导对象。 例如,您可以定义剪裁平面。 这样您就可以在土体的任何平面上查看相应的结果。
不仅如此。 结果剖面和裁剪框的使用有助于对土体进行精确的图形分析。
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。