ETABS深化建模要点介绍

.-.--可修编-可修编-ETABS深化建模要点介绍(2023-11-0414:01:01)▼标签： 分类：建筑构造23构造分析与设计软件ETABS中文版学问选讲〔二〕ETABS深化建模要点介绍立常弘(金土木软件技术100044)虽然ETABS供给了面对对象的操作方法来建模，并不要求设计人员对模型本身有格外深入的了解，但是了解软件相关的理论背景〔包括宽阔工程师生疏的力学学问、数值分析方法、设计规等和技术条件〔指程序对理论背景的处理方法和实现途径〕地建立模型，并客观地评估分析结果。单元的选择和使用ETABS的单元库几乎涵盖了全部有限元构造分析的常用单元，包括框架〔梁柱〕单元、壳体〔墙板〕单元、弹簧单元、连接单元和塑性铰单元等。膜与壳ETABS供给了三种面单元类型：壳(具有平面和平面外刚度)、膜(仅具有平面刚度)、板(仅具有平面外刚度)。对于面单元类型的选取，确定程度上需要工程师依据工程实际和设计阅历〔图1〕。膜可直接将楼面荷载传递到与之相连的梁上.-.--可修编-可修编-递荷载。对于膜属性的楼板单元，程序会自动剖分。因而，膜可以便利有效地模拟楼板并起到传递楼面荷载的作用。图1膜〔上〕、壳〔下〕楼板导荷示意留意：承受膜属性的楼板时，由于程序默认在梁墙处剖分，在竖向荷载作用下梁和板的变形看上去似乎不协调〔图左〔图2右〕。但这种不协调的变形并不会影响膜属性的楼板的导荷，更不会带来计算上的错误。此外，在定义面单元截面厚度时，ETABS供给了两个参数：膜厚度和弯曲厚度。膜厚度用于等，即等于楼板或墙体的实际厚度。图2竖向荷载作用梁板的变形不规章楼板的划分程序会对膜属性的面对象进展自动剖分，但对于多边形或异形楼板，〔〕，因此建议将不规章的楼板人工划分为假设干较规章的四边形。如图3所示的一个规章的构造平面，建模时很abcf和cdef绘。这样处理有助于程序识别楼板的外形并进展导荷，避开不必要的警告信息。转换梁的模拟壳属性的面单元，除了可以模拟墙、连梁外，还适宜模拟转换梁。转换梁通常体积较大、应力状态简洁，承受壳来模拟可较清楚地查看细部的应力状况。图4是用4用壳单元模拟转换梁自动线约束专业软件讲座金土木软件技术联系：6，.bjcks.，supportbjcks.abcedf图3不规章楼板的划分24自动线约束是一个易被混淆的概念，常被错误地理解为用于面对象和线对象之间的位移协匹配〔图5〕，沿这些边将形成自动线约束，从而强制协调位移。这是ETABS软件的一项状况。构造单元与设计对象ETABS的建模环境是面对对象的，绘制构件的同时也确定了运算分析后力输出和设计对象的围。对于面对象〔剪力墙〕，程序需要通过标签〔程序用于识别构件的名称D〕〕来确定〔梁、柱〕，通过定义测站〔一般按默认值即可件将会按假设干根小杆件来设计，引起不必要的错误。比方，对于某些导入到ETABS中的模型问题，这时应使用连接线命令将应当作为整体来设计的多段短梁合并。模型修正模型修正是针对某些构造构件或构造本身的一系列特别指定程师对设计对象的了解和把握，也表达了工程师对构造概念的理解和运用。刚性隔板刚性隔板实质是节点间的平面变形限制。刚性隔板作为刚体，可以在它自己的响应的输出也因此变得更加清楚。规中多项构造把握指标，特别是位移比和周期比的把握，刚性隔板指定时，楼板处于真实的弹性状态。另外，ETABS允许同一楼层平面指定不同的刚ETABS也性隔板的楼板，程序会在视图中用一个红点来标识本楼层的质心位置。ETABSV9版本增了“半刚性隔板”选项。半刚性隔板不会对平面节点的变形产生限制，影响。因此，半刚性隔板适用于楼板开大洞等需考虑楼板变形的状况。梁柱的偏心布置在ETABS中，线对象的偏心布置是使用插入点命令〔指定>框架/线>插入点〕“框架插入点”对话框中有一个复选项——“不转换框架刚度距质心的偏移”点。而插入点命令不会造成节点位置的移动，线对象的节点仍在轴线上。中梁刚度放大及连梁刚度折减依据高规5.2.2条，由于不考虑楼板平面外抗弯奉献，楼面梁刚度可增大。在ETABS中，当承受膜属性楼板时，由于膜不具有平面外刚度，因此需要执行这条规定。具体来讲，就是修正梁单元的属性，增大其围绕3轴的惯性矩。另外，依据高规5.2.1条，考虑连梁在地震作用下的耗能作用，可折减连梁的刚度。在ETABS中，推举用壳单元来模拟连梁，因此折减连梁刚度也就是修正壳单元刚度f11，f22和f12。刚域ETABS对节点区的围是自动考虑的，默认状态下节点区假定为柔性。计算框架或壁式框架力与位移时，高规5.3.4条考虑了节点区刚域的影响，并供给了节点区刚域围的计算公式。可以通过指定线单元的端部偏移值，来准确确定高规规定的刚域围(图6(a))。也可近似承受程序识别的梁柱叠合区作为刚域围(图6(b)“刚域系数”，这里可输入0～1之间的值，0代表完全柔性，1代表完全刚性。荷载计算自重乘数ETABS依据构造的几何尺寸和使用材料的密度自动计算构造自重。在定义静荷载工况时，假设设定恒荷载工况中的自重乘数为1，程序自动计算构造自重并将其考虑为恒载。此时输入楼面恒载时，不用再人工输入楼板的自重。图5相邻面对象剖分不匹配示意图(a)规的定义(b)程序默认区域图6刚域的围25质量源ETAB通过设置质量源来获得构造计算地震响应的根本质量信息。给出了质量源的三种定义方法：1)来自自重及指定的质量。这种方法，全部外加的荷载不会转换为构造质量，因而不能直接满足中国规要求的重力荷载代表值要求。2)来自荷载。此方法是将荷载转化为质量，3)1)、2在定义恒载时仍输入自重乘数为1，会造成构造自重重复计算的错误。一般状况下，推举采用方法2)以满足中国规对重力荷载代表值的要求。振型计算方法ETABS的振型分析，同时供给了特征向量法和Ritz向量法两种求解方法，工程师可以依据工z是更为准确的方法。当需要在振型分析中使用较少的振型数目而获得足够的质量参与系数时Ritz向量法。地震荷载ETABS供给了多种计算地震作用的途径。可以定义QUAKE类型的静荷载工况，并选择Chinese2023，对应中国规中的底部剪力法。也可以定义虑正负偏心两种状况。对于需要计算竖向地震作用的构造，规给出了明确的计算方法。在ETABS中，可以承受竖向静荷载法来实现规要求的计算，即定义一个QUAKE类型的静荷载工况，并选择作用方向为Z。留意需要人工检查构件在设计工况中是否考虑竖向地震作用。地震波的引入ETABS允许将任意的地震波数据引入时程分析验算，包括实际采集的地震波、人工构建的地值来满足规的要求。留意，时程波数据的单位与ETABS的当前单位制全都。结语就一些ETABS深化建模的常见问题进展了阐述，旨在帮助宽阔设计人员了解程序相关的技术条件，从而更准确地建立分析模型，并客观地评估分析结果。ETABS常见问题汇编详见金土木公司：.bjcks./Software/software_QA.asp?soft_serial=7(上接22b=b×(4320y2(Ah/Wx×λ)2/(4.4h)2]0.5ηb×(235/fy)=0.807721×(4320/84.67112)×(38860×1150/1.72887×107)×{[1+(84.6711×24)2/(4.4×1150)2}0.5+0}×(235/235)=1.35576b>0.φb=1.07-0.282φb=1.07-0.282/1.35576=0.861999取φbφ′=0.86199，取工字形截面塑性进展系数γ，整体稳定强度比：=(1395.97/17288.7/0.86199×103+114.965/1.2/2691.52)×103/205=0.630569≤1，满足吊车梁变形计算:〔1〕竖向挠度计算竖向挠度限值[δ]=l/600=20mm，按渐变式变截面梁计算吊车梁竖向挠度δ=613.793×120232/206000/994098/10×[1+0.12×(1-994098/994098)]×102=4.31607≤20mm，满足。〔2〕水平挠度计算略翼缘与腹板的连接焊缝验算〔略〕吊车梁疲乏计算〔1〕受拉翼缘与腹板连接处金属疲乏计算中级工作制软钩吊车，取欠载效应的等效系数：αf=0.5。下翼缘与腹板承受自动焊角焊缝，为3类连接，取容许应力幅[Δσ]2×106=118N/mm2，吊车梁总重(含加劲肋、端板等)Wb=3.82406。按均布荷载计算，吊车梁与轨道自重作用下跨中弯矩：Mg=1.2×9.8×(44.7×12023×12023×10-6+3.82406×12023)/8×10－3=76.9184kN⋅m疲乏验算弯矩差ΔM=Mvp-Mg=613.793-76.9184=536.9kN⋅m考虑欠载效应的疲乏应力幅Δσ=αfΔM(Cy－Tf2)/Ix=0.5×536.875×(575-24)/994098×102=15N/mm2≤118，满足。此处，按GB50017中6.2中相关规定验算。〔2〕下翼