在 RFEM 的设计模块{%https://www.dlubal.com/zh/products/add-ons-for-rfem-6-and-rstab-9/design/reinforced-concrete-design/concrete-design-members-and- 混凝土设计]]可以根据简化表格法(EN 1992-1-2,章节 5.4.2 以及表 5.8 和 5.9)对墙和天花板进行抗火验算部分为钢筋混凝土结构,
在{%@https://www.dlubal.com/zh/products/add-ons-for-rfem-6-and-rstab-9/design/reinforced-concrete-design/concrete-design- members-and-surfaces通过模块]]可以根据欧洲规范 EN 1992-1-2 对柱(章节 5.3.2)和梁(章节 5.6)进行简化的抗火设计。
在简化的抗火验算时可以使用以下设计验算:
- 列: 根据表 5.2a 以及计算火灾时间公式 5.7 的矩形和圆形截面的最小截面尺寸
- 梁: 最小尺寸和间距按照表 5.5 和 5.6
确定抗火验算的内力有两种方法。
- 1 在这种情况下,偶然设计状况的内力直接包括在设计中。
- 2 常温时的内力乘以系数 Eta,fi (ηfi) 后进行折减,然后用于抗火验算。
此外,可以根据公式 4对轴距进行修正。 5.5.
使用“混凝土设计”模块,您可以根据欧洲规范 EN 1992-1-1 中章节 6.8 对杆件和面进行疲劳验算。
在设计配置中可以选择两种疲劳设计方法或设计水平:
- 设计等级 1: 根据 1953 年的简化规范转到 6.8.6 和 6.8.7(2): 根据 EN 1992-1-1 中的章节 6.8.6 (2) 和 EN 1990 中的公式,对于频遇作用组合,采用简化准则。平面荷载 (6.15b) 修改为考虑正常使用极限状态的交通荷载。 按照 6.8.6 验算钢筋的最大应力范围。 混凝土压应力按照 6.8.7(2) 的规定,通过容许应力的上限和下限来确定。
- 分析水平 2: 等效损伤应力设计 acc.照 6.8.5 和 6.8.7(1) (简化疲劳验算): 疲劳组合的设计按照欧洲规范 EN 1992-1-1 中章节 6.8.3 中的等效损伤应力范围进行计算。以及具体定义的循环作用Qfat ,
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
在“抗剪钢筋”选项卡中,可以选择“添加纵向分布钢筋之间的拉筋”选项。 使用该选项可以在纵向分布的钢筋之间布置拉筋。
此外,勾选该选项后,右侧会显示添加拉筋后的设置图形。 拉筋选项适用于承载能力极限状态设计和构造要求。 用户可以根据欧洲规范 EN 1992-1-1 对混凝土结构进行设计。
转到说明视频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。
- 考虑钢结构塑性标准铰(FEMA 356,EN 1998-3)和材料的非线性行为(砌体结构、钢结构 - 双线性、用户自定义工作曲线)
- 直接从荷载工况或组合中导入质量,以便施加恒定的竖向荷载
- 用户定义的考虑水平荷载(振型或沿质量高度方向均匀分布的荷载)
- 确定计算的极限准则的 Pushover 曲线(倒塌或变形极限)
- 将 Pushover 曲线转换为承载力谱(ADRS 格式,单自由度体系)
- 承载力谱按照规范 EN 1998‑1:2010 + A1:2013 双线性化处理
- 将应用的反应谱转换为所需的反应谱(格式 ADRS)
- 按照 EC 8 确定目标位移(N2 法按照 Fahfar 2000)
- 输出容量和所需谱的图形比较
- 以图形方式评估预定义塑性铰的验收标准
- 显示目标位移迭代计算中所用值的结果
- 不同荷载水平下全部结构分析结果的访问权限
在计算过程中,水平荷载会以荷载增量的形式增加。 对每个荷载步都进行静力非线性分析,直到达到指定的极限条件。
Pushover 分析的结果是广泛的。 一方面,对结构进行变形行为分析。 这可以通过系统的力-变形曲线(承载力曲线)来表示。 另一方面,在 ADRS(加速度-位移反应谱)对话框中可以显示反应谱效应。 根据这两个结果,程序会自动确定目标位移。 计算过程可以通过图形和表格方式进行评估。
然后可以以图形方式对各个验收准则进行评估和评估(目标位移步,以及所有其他荷载步)。 对于单独的荷载步,静力分析的结果也可以显示。
在正常使用极限状态配置中可以调整截面的各种设计参数。 在那里可以控制变形和裂缝宽度分析中应用的截面条件。
可以激活以下设置:
- 由相关荷载计算的裂缝状态
- 由所有正常使用极限状态设计状况确定的包络裂缝状态
- 截面开裂状态 - 与荷载无关
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。
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{%! ]]。
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。
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。
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。
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,
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,
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。
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。
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。
- 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。
- 钢筋混凝土面的变形分析(例如开裂和开裂(状态 II))采用近似法(例如变形分析按照 EN 1992-1-1 中 7.4.3 节)
- 裂缝之间的混凝土受拉刚化方法(受拉刚化效应)
- 选择考虑徐变和收缩影响
- 在 RFEM 中集成了计算结果的图形输出,例如钢筋混凝土板的变形和挠度
- 在详细对话框中清除数值结果显示
- 结果完整集成在 RFEM 计算书中
您是否在寻找变形计算的软件? 在正常使用极限状态配置中激活该选项。 您还可以在上面的对话框中控制是否考虑长期效应(徐变和收缩)和裂缝之间的受拉刚度。 徐变系数和收缩应变通过给定的输入参数进行计算,或者用户可以单独定义。
此外,可以为每个结构构件单独指定变形极限值。 最大值变形定义为容许极限值。 此外,用户还需要指定在设计验算中使用未变形还是变形后的系统。
规范中已经指定了变形计算所需的近似方法(例如,变形计算按照规范 EN 1992-1-1 7.4.3 或 ACI 318-19 24.3.2.5)。 在这种情况下,有效刚度会根据现有的极限状态在包含/不包含裂缝的情况下进行计算。 然后您可以使用这些有效刚度通过其他有限元计算来确定变形。
下面考虑一个钢筋混凝土截面来计算有限元单元的有效刚度。 根据在 RFEM 中计算出的正常使用极限状态下的内力,可以将钢筋混凝土截面分为“开裂”和“未开裂”。 是否考虑裂缝之间混凝土的影响? 在这种情况下,这是通过分配系数来完成的(例如根据 EN 1992-1-1 中的公式 7.19 或 ACI 318-19, 24.3.2.5)。 直到达到抗拉强度之前,假设混凝土的材料性能在受压区和受拉区为线弹性。 对于正常使用极限状态,该方法已经足够了。
在确定有效刚度时,可以考虑“截面水平”的徐变和收缩。 这种近似方法不需要'考虑超静定体系中收缩和徐变的影响(例如,不考虑四面受约束的体系中收缩应变的拉力)。 变形计算总的来说分两步进行:
- 假设线弹性条件,计算钢筋混凝土截面的有效刚度
- 通过有限元方法使用有效刚度计算变形