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。
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。
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。
- 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
- 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。
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。
- 人工智能技术(AI): 粒子群优化算法 (PSO)
- 按照最小自重或变形对结构进行优化
- 可以使用任意数量的优化参数
- 指定可变范围
- 优化截面和材料
- 参数定义类型
- 优化 | 升序或优化 | 下降
- 参数化模型和块的应用
- 基于规范的 JavaScript 技术对块进行参数化设置
- 根据设计结果进行优化
- 表格显示最佳模型突变
- 实时显示优化过程中的模型突变
- 通过给定的单价建模成本估算
- 通过估算 CO2当量实现模型时,确定全球升温潜能值 GWP
- 可以指定重量、体积和面积的单位(价格和 CO2 e)
您知道吗? 在 RFEM 和 RSTAB 中的结构优化是参数化输入的补充。 这是一个并行的过程,与实际的模型计算以及所有的常规计算和设计定义并行。 该模块假设您的模型或块是在参数化环境下建立的,并且整体受“优化”类型的全局控制参数控制。 因此这些控制参数有一个下限、一个上限,以及一个优化范围的步长。 如果要为控制参数找到最优值,则必须在选择优化方法(例如粒子群优化)时指定优化准则(例如最小重量)。
在材料定义中已经可以找到成本和CO2排放量的估算信息。 您可以在每个材料定义中单独激活这两个选项。 该估算基于杆件、面和实体的单位成本或单位排放。 表格中的单位是重量、体积还是面积。
有两种方法可以用于优化过程,一种是根据重量或变形准则找到最优参数值。
计算时间最短的最有效方法是近自然粒子群优化方法(PSO)。 您听说过或读到过吗? 这种人工智能 (AI) 技术的应用很好地模拟了成群的动物在寻找落脚点。 在这样的群中,您会发现许多喜欢待在一个团中并跟着大团移动的个人(参见优化解决方案 - 例如重量)。 假设每个群成员都需要在最佳位置停留(参见最佳解决方案-例如最低重量)。 随着越接近停止位置,位移的需求越大。 因此,空间的属性也会影响空间群的行为(参见结果图)。
为什么来这里探索生物? 非常简单 - RFEM 或 RSTAB 中的 PSO 过程以类似的方式进行。 程序开始时会随机分配需要优化的参数,得到一个优化结果。 它会根据以前进行的模型突变的经验,通过改变参数值反复确定新的优化结果。 该过程一直持续到达到指定的数量的可能的模型突变。
作为这种方法的替代方法,程序还为您提供了一种批处理方法。 该方法会尝试通过随机指定优化参数值来检查所有可能的模型突变,直到达到预先设定的数量。
在计算模型突变后,两种变体还会检查相应模块激活的设计结果。 此外,如果利用率<1,他们还会保存变量以及相应的优化结果和优化参数的赋值。
您可以由各种材料的总成本和排放量确定估算的总成本和排放量。 材料总数由杆件、面和实体单元的重量、体积和面积的部分材料组合得出。
这两种优化方法有一个共同点: 在优化过程结束时,它们会根据存储的数据为您提供模型突变列表。 其中包含控制优化结果的详细信息以及相关的优化参数的赋值。 该列表按降序排列。 顶部显示的是假定的最佳解决方案, 该方案的优化结果及其确定的赋值最接近优化准则。 所有模块计算结果都显示利用率小于 1。 此外,在分析完成后,程序会自动为全局参数列表中的优化参数设定最优解的赋值。
在“材料”对话框中,您可以找到“造价估算”和“CO2 排放量估算”选项卡。 在选项卡中显示了估算的单位重量、单位体积和单位面积所指定的杆件、面和实体的总和。 此外,还显示了所有分配的材料的总成本和排放量。 这样可以让您更好地了解项目。
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
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
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:
- 各种规范的反应谱(EN 1998、DIN 4149、IBC 2018 等)
- 用户自定义或加速度时间曲线生成的反应谱
- 方向相关反应谱法
- 结果集中存储在一个荷载工况中,一目了然
- 可自动考虑偶然扭转作用
- 在偶然设计状况下,自动将地震荷载与其他荷载工况进行组合
与附加模块 RF-/TIMBER Pro (RFEM 5/RSTAB 8) 相比,在 RFEM 6/RSTAB 9 的木结构设计模块中增加了以下新功能:
- 除了中国规范 GB 50005 外,还集成了其他国际规范(欧洲规范 5、美国规范 ANSI/AWC NDS、加拿大规范 CSA O86、瑞士规范 SIA 265)
- 横纹抗压设计(支座压力)
- 实现确定弯扭屈曲临界弯矩的特征值求解器(仅 EC 5)
- 定义常温设计和防火设计的不同有效长度
- 通过单元应力(FEA)评估应力
- 优化了楔形杆件的稳定性分析
- 统一欧洲规范所有国家附录的材料(材料库中现在只有一个 EN 规范)
- 直接在渲染中显示截面的面积折减
- 输出设计验算中所使用的公式(包括规范中的公式)
可以肯定的是,在任何项目的结构规划中,成本都是一个重要的考虑因素。 遵守有关排放估算的规定。 模块“优化和成本/CO2排放估算”可以帮助您在大量的规范和选项中找到合适的使用方法。 它使用粒子群优化算法 (PSO) 的人工智能技术 (AI) 为参数化模型和块寻找正确的参数,确保符合通常的优化准则。 另一方面,该模块可通过为结构模型的每种材料指定单价或排放量来估算整个模型成本或二氧化碳排放量。 有了这个模块,
- 挠度计算并与规范中的或手动调整的极限值进行比较
- 挠度分析中考虑预弯曲
- 根据荷载状况类型的不同,有不同的极限值
- 手动调整参考长度和构件
- 计算相对于原始结构或变形后的结构的挠度
- 通过用徐变系数增加荷载来自动考虑随时间变化的变形
- 简化的振动设计
- RFEM/RSTAB 中集成的图形结果显示;例如极限值的利用率,变形或垂度
- 计算结果完全集成到 RFEM/RSTAB 计算书中
程序 RFEM/RSTAB 负责生成和计算正常使用极限状态所需的荷载组合和结果组合。 用户可以在“木结构设计”模块中为挠度分析选择设计状况。 根据给定的初弯曲和参考系,计算得出的杆件每个位置的变形值,然后与极限值进行比较。
您可以在正常使用极限状态配置中为每个结构构件单独指定变形极限值。 在这种情况下,最大变形不应超过允许的极限值(取决于参照长度)。 用户可以在定义支座反力时将构件分段。 用户可以自动确定每个设计方向的参考长度。
根据分配的设计支座的位置,程序自动计算梁和悬臂之间的高度差。 因此,您可以确保该极限值是得到相应确定的。
正常使用极限状态设计完全集成在木结构设计的结果表中。 2. 此外,还提供了利用率的结果图。
特别的是 所有结果表格和结果图形都可以作为木结构设计结果的一部分集成到 RFEM/RSTAB 的全局打印报告中。 作为 RFEM/RSTAB 的一个组成部分,您还可以显示和报告整个结构的变形。 该功能独立于模块。
- 各种截面,例如矩形截面、方形截面、T 形截面、圆形截面、组合截面、异形参数截面等(是否设计取决于选择的规范截面)
- 正交胶合木(CLT)设计
- 木质结构和单板层积材设计按照欧洲规范 EC 5
- 变截面和弯曲杆件设计 (设计方法按照规范)
- 可以调整基本设计系数和规范参数
- 可根据需要详细设置计算选项
- 快速、清晰的结果输出,便于核查计算步骤
- 计算结果和基本公式输出详细(易于理解和验证)
- 表格中清楚显示计算结果,并在结构模型中显示结果图形
- 结果集成到 RFEM/RSTAB 计算书中
- 受拉、受压、受弯、受剪、受扭以及组合受力设计
- 考虑切口
- 两端支座和中间支座的顺纹受压设计有 (EC 5) 和无加固构件(全螺纹螺钉)
- 支座处剪力可选折减(参考{%/zh/support-and-learning/support/product-features/002642 产品功能 ]] )
- 弯曲杆件和变截面杆件设计
- 考虑靠近的类似构件有更高的强度(根据欧洲规范 6.6(1)-(3) 中的系数 ksys )
- 根据 DIN EN 1995-1-1:NA NTP 的 6.1.7(2) 提高针叶木的抗剪承载力
- 受压构件的弯曲屈曲、扭转屈曲以及弯扭屈曲分析
- 可以导入使用结构稳定性 {%/zh/products/add-ons-for-rfem-6-and-rstab-9/additional-analyses/structure-stability]]模块
- 以图形方式输入,检查为稳定性分析定义的节点支座和有效长度
- 计算楔形杆件的等效杆件长度
- 考虑弯扭支撑位置
- 受弯构件的弯扭屈曲分析
- 根据不同的规范,在用户自定义输入 Mcr、规范中的分析方法和内部特征值求解之间进行选择
- 特征值求解考虑应力蒙皮和转动约束
- 如果选择特征值求解,则可图形显示振型
- 根据规范对压弯构件进行稳定性分析
- 计算所需的全部系数,如考虑弯矩分布的系数或相关性系数
- 在 RFEM/RSTAB中计算内力时考虑稳定性分析的所有影响因素(二阶分析、缺陷、刚度折减,或与- rfem-6-and-rstab-9/additional-analyses/torsional-warping-7-dof (7 自由度)
- 炭化时间任意定义
- 对于表层结构(正交胶合木),可以考虑层板胶合木进行计算。
- 用户可以自由设置抗火参数
- 抗火验算时考虑不同的有效长度
- 可选'横纹受压'设计
- 在 RFEM/RSTAB 中集成了图形结果显示功能,例如 B. 设计利用率
- 计算结果完全集成到 RFEM/RSTAB 计算书中
RFEM/RSTAB 还提供了一系列的用于分析火灾情况的功能。 程序可以自动生成抗火设计中偶然设计状况的荷载和结果组合。 要设计的具有相应内力的杆件是直接从 RFEM/RSTAB 导入的。 此外,关于材料和截面的所有信息也会被存储。 您不需要'做任何其他事情。
用户可以在杆件和面的抗火承载力配置中定义与抗火设计相关的参数。 并且可以进行进一步的详细设置,例如在火灾环境中对所有面的定义。
如您所知,对所选杆件进行设计时,程序会考虑定义的碳化时间。 所有需要的折减系数和系数都存储在软件中,在确定承载力时可以作为参考。 这可以节省大量的工作量。
用于等效杆件设计的有效长度直接取自强度输入部分。 无需再次输入。
防火设计验算完成后,程序会显示抗火验算的详细结果。 这使您可以完全透明地查看结果。 计算结果包含所有必要的参数,借助它们,用户可以确定设计时的构件温度。
除了上述所有功能外,程序还允许您将所有结果表格和图形作为钢结构设计结果的一部分集成到 RFEM/RSTAB 的全局打印输出报告中,包括承载能力极限状态和正常使用极限状态的结果。
对于按照欧洲规范 5 的设计,采用了以下国家的国家附录 (NA) 中的参数:
-
DIN EN 1995-1-1/NA:2014-07(德国)
-
ÖNORM EN 1995-1-1/NA:2019-06(奥地利)
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SN EN 1995-1-1/NA:2015-03(瑞士)
-
BDS EN 1995-1-1/NA:20157-06(保加利亚)
-
BS EN 1995-1-1/NA:2019-09(英国)
-
CEN EN 1995-1-1/2014-05(欧盟)
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CYS EN 1995-1-1/NA:2019-06(塞浦路斯)
-
CZE EN 1995-1-1/NA:2015-05(捷克)
-
DS EN 1995-1-1/NA:2019-09(丹麦)
-
ELOT EN 1995-1-1/NA:2010-01(希腊)
-
EVS EN 1995-1-1/NA:2015-11(爱沙尼亚)
-
HRN EN 1995-1-1/NA:2015-03(克罗地亚)
-
I S。 EN 1995-1-1/NA:2014-05(爱尔兰)
-
ILNA EN 1995-1-1/NA:2020-3(卢森堡)
-
IST EN 1995-1-1/NA:2014-09(冰岛)
-
LST EN 1995-1-1/NA:2014-06(立陶宛)
-
LVS EN 1995-1-1/NA:2014-12(拉脱维亚)
-
MSZ EN 1995-1-1/NA:2015-06(匈牙利)
-
NBN EN 1995-1-1/NA:2014-06(比利时)
-
NEN EN 1995-1-1/NA:2014-06(荷兰)
-
NF EN 1995-1-1/NA:2020-04(法国)
-
NP EN 1995-1-1/NA:2014-09(葡萄牙)
-
NS EN 1995-1-1/NA:2014-08(挪威)
-
PN EN 1995-1-1/NA:2014-07(波兰)
-
SFS EN 1995-1-1/NA:2016-12(芬兰)
-
SIST EN 1995-1-1/NA:2018-01(斯洛文尼亚)
-
SR EN 1995-1-1/NA:2014-12(罗马尼亚)
-
SS EN 1995-1-1/NA:2018-02(新加坡)
-
SS EN 1995-1-1/NA:2014-05(瑞典)
-
STN EN 1995-1-1/NA:2019-12(斯洛伐克)
-
TKP EN 1995-1-1/NA:2019-09(白俄罗斯)
-
UNE EN 1995-1-1/NA:2016-04(西班牙)
-
UNI EN 1995-1-1/NA:2016-11(意大利)