- 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。
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。
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
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-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
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:
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DIN EN 1995-1-1/NA:2014-07(德国)
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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)
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BDS EN 1995-1-1/NA:20157-06(保加利亚)
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BS EN 1995-1-1/NA:2019-09(英国)
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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)
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CZE EN 1995-1-1/NA:2015-05(捷克)
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DS EN 1995-1-1/NA:2019-09(丹麦)
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ELOT EN 1995-1-1/NA:2010-01(希腊)
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EVS EN 1995-1-1/NA:2015-11(爱沙尼亚)
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HRN EN 1995-1-1/NA:2015-03(克罗地亚)
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I S。 EN 1995-1-1/NA:2014-05(爱尔兰)
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ILNA EN 1995-1-1/NA:2020-3(卢森堡)
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IST EN 1995-1-1/NA:2014-09(冰岛)
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LST EN 1995-1-1/NA:2014-06(立陶宛)
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LVS EN 1995-1-1/NA:2014-12(拉脱维亚)
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MSZ EN 1995-1-1/NA:2015-06(匈牙利)
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NBN EN 1995-1-1/NA:2014-06(比利时)
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NEN EN 1995-1-1/NA:2014-06(荷兰)
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NF EN 1995-1-1/NA:2020-04(法国)
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NP EN 1995-1-1/NA:2014-09(葡萄牙)
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NS EN 1995-1-1/NA:2014-08(挪威)
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PN EN 1995-1-1/NA:2014-07(波兰)
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SFS EN 1995-1-1/NA:2016-12(芬兰)
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SIST EN 1995-1-1/NA:2018-01(斯洛文尼亚)
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SR EN 1995-1-1/NA:2014-12(罗马尼亚)
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SS EN 1995-1-1/NA:2018-02(新加坡)
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SS EN 1995-1-1/NA:2014-05(瑞典)
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STN EN 1995-1-1/NA:2019-12(斯洛伐克)
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TKP EN 1995-1-1/NA:2019-09(白俄罗斯)
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UNE EN 1995-1-1/NA:2016-04(西班牙)
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UNI EN 1995-1-1/NA:2016-11(意大利)
对于木结构设计,程序提供多种选项。 并且可以考虑木纹裁剪角度、横向拉应力以及变截面和弯曲杆件的体积曲率半径。 在设计纤维切割的区域时,受弯曲拉力或受弯曲压力的情况下强度会相应地调整。 为了进行等效杆件法稳定性分析,将确定有效和弯扭屈曲长度的高度设置为距离实际设计点 0.65 倍 h 位置。
在这里您可以自由选择。 对于在截面的 y 和 z 方向上的荷载,用户可以在任意点进行支座压力设计验算。 您可以自由区分内部和外部支座。 横纹压缩系数 kc,90(例如层板胶合木为 1.75)。 如果允许,支座长度会按照规范中的规定自动增加。 这样用户非常容易地获得更经济的设计。
通常不需要对结构的侧向支撑进行防火验算。 您想在项目中以不同的方式处理这个问题吗? 为了在计算中考虑这一点,可以为不同火灾状况定义其他的等效杆件长度。
当风向是顺风时怎么办? 不计算上部结构在结构上设置的弯扭支撑,以便减少有效长度和弯扭屈曲长度。
德儒巴软件让一切变得更简单。 用户可以一目了然查看按设计规范进行的所有设计验算。 可以为每个设计验算确定设计标准。 此外,程序还可以显示设计验算细节,其中输入值、中间结果和最终结果以结构化的方式排列。 用户可以在信息窗口中查看详细的计算过程以及所有采用的公式、规范和结果。
如何查找已完成的设计验算? 在木结构设计模块中,用户可以在表格查看每个设计验算。 此外,还可以查看利用率的图形显示。 在表格和图形输出中提供各种不同的筛选选项,用户可以根据所需极限状态或设计验算类型来显示结果。
您知道吗? 计算挠度限值时,可以按方向考虑参考长度和检查构件。 为此,需要在杆件的中间节点定义设计支座,并指定方向来计算变形。 在这样创建的构件中,用户可以为每个方向上的构件定义一个初弯曲。
通过杆件截面折减可以考虑在梁的始端、内部或末端的切口。 在计算承载力时要考虑梁的折减。 但是,这不适用于刚度。
您是否使用过模块内部的特征值求解器来确定用于稳定性分析的临界荷载系数? 如果是的话,那么设计对象的主导模态会作为结果显示。 特征值求解器可用于弯扭屈曲分析,具体取决于所使用的规范。
您可以在 RFEM 和 RSTAB 中输入结构体系并进行内力计算。 您拥有庞大的材料库和截面库的完全访问权限。
木结构设计模块完全集成在主软件中。 同时会自动考虑结构和现有的计算结果。 可以为要进行木结构设计的对象分配更多的输入项,例如屈曲长度、截面折减或设计参数。 用户可以在下拉菜单中选择特定的对象,