Online manuály RFEM 6 / RSTAB 9 | Dynamická analýza

Zpět k online manuálům

2074x

002683

Stefan Hoffmann, M.Sc.

14.11.2023

Vybrat manuál

Přehled

Addony pro dynamickou analýzu

Modální analýza

Vstupní údaje
- Hmotnosti
  
  Kombinace zatížení podle normy
  
  Přídavné hmoty
  
  Kontrola hmot
- Modální analýza zatěžovacích stavů
  
  Nastavení pro modální analýzu
  
  Nastavení sítě a dělení prutů
  
  Uvážit imperfekci
  
  Změna konstrukce
  
  Uvážit počáteční stav
Výpočet
Výsledky

Spektrální analýza

Analýza harmonické odezvy

Časová analýza

Pushover analýza

Dokumentace

Nastavení pro spektrální analýzu

Nastavení pro spektrální analýzu ( SPS ) stanoví pravidla, podle kterých se vypočítají výsledné síly a deformace. Přednastaven je typ analýzy Standardní. Tento typ lze kdykoli upravit nebo vytvořit další nastavení pro spektrální analýzu.

Dialog "Nové nastavení spektrální analýzy"

Dialog 'Nastavení pro spektrální analýzu' slouží k nastavení typu analýzy vybraného v 'seznamu' vlevo.

Metoda modální kombinace

V této sekci dialogu lze stanovit, jakou metodou se mají výsledky modální analýzy superponovat a které výsledky se připraví pro výstup.

Kombinační pravidlo pro periodické odezvy

Seznam nabízí tři možnosti, jak kombinovat výsledky z různých vlastních tvarů modelu. Modální výsledky analýzy spektra odezvy se zpravidla kvadraticky superponují. Tato superpozice je prvním krokem dynamické kombinace.

Vyberte kombinační pravidlo pro periodické reakce

SRSS - Druhá odmocnina ze součtu čtverců

Standardní forma pravidla SRSS kombinuje maximální výsledky kvadraticky. Přitom se znaménka ztratí. Kombinační pravidlo je následující:

E_{SRSS} = \sqrt{E_{1}^{2} + E_{2}^{2} + . . . + E_{p}^{2}}

Standardní pravidlo SRSS

Kombinované výsledky E_SRSS vyplývají z modálních odezev Ep od_p vlastních tvarů modelu.

Pravidlo SRSS je přípustné pouze pro modely, v nichž se sousední vlastní frekvence T_i < T_j liší o více než 10 %. Proto musí být splněna následující podmínka:

\frac{T_{i}}{T_{j}} \leq 0, 90

T_i , T_j

Sousední vlastní tvary

Podmínka použití pravidla SRSS

Pokud tomu tak není, je třeba použít pravidlo CQC.

CQC - Kompletní kvadratická kombinace

Pravidlo CQC je definováno následovně:

E_{CQC} = \sqrt{\sum_{i = 1}^{p} \sum_{j = 1}^{p} E_{i} \cdot ε_{ij} \cdot E_{j}}

ε_ij	Korelační součinitel

Standardní pravidlo CQC

Pomocí korelačního součinitele ε_ij se stanoví tlumení a úhlové frekvence:

ε_{ij} = \frac{8 \cdot \sqrt{D_{i} \cdot D_{j}} \cdot (D_{i} + r \cdot D_{j}) \cdot r^{\frac{3}{2}}}{{(1 - r^{2})}^{2} + 4 \cdot D_{i} \cdot D_{j} \cdot r \cdot (1 + r^{2}) + 4 \cdot ({D_{i}}^{2} + {D_{j}}^{2}) \cdot r^{2}}

_Di,_Dj	Hodnoty tlumení
r	Kvocient vlastních úhlových frekvencí (ω _j/ω_i )

Korelační součinitel (pravidlo CQC)

Hodnoty tlumení D_i můžete definovat v Výběr tvarů dialog pro 'Zatěžovací stavy a kombinace' ve sloupci Specifikace tlumení (viz také obrázek {%/#dampingDiff Definování tlumení pro pravidlo CQC]]).

Pokud je hodnota viskózního tlumení D stejná pro všechny vlastní tvary, zjednoduší se korelační součinitel ε následovně:

ε_{ij} = \frac{8 \cdot D^{2} \cdot (1 + r) \cdot r^{\frac{3}{2}}}{{(1 - r^{2})}^{2} + 4 \cdot D^{2} \cdot r \cdot {(1 + r)}^{2}}

d	Hodnota tlumení
r	Kvocient vlastních úhlových frekvencí (ω _j/ω_i )

Korelační koeficient (pravidlo CQC, zjednodušené: D_i = D_j )

V takovém případě zadáme hodnotu tlumení D přímo v sekci {%/#dampingCQC Tlumení pro pravidlo CQC]].

Absolutní suma

Modální kombinace lze také konzervativně superponovat pomocí absolutního součtu. Absolutní součet dostaneme následovně:

E_{AbsSum} = \sum_{i = 1}^{p} |E_{i}|

Absolutní součet (modální superpozice)

Tip

Pro další informace a matematické odvození kombinačních pravidel viz Gupta {%/#Refer [1]]], Wilson {%/#Refer [2]]] a Der Kiureghovský {%/#Refer [3]]].

Použít ekvivalentní lineární kombinaci

V případě kvadratické kombinace podle pravidla SRSS nebo CQC se ztrácí směr buzení a tím i znaménko výsledku. Proto jsou výsledky vždy uvedeny jako maximální hodnoty v kladném i záporném směru. Odpovídající vnitřní síly - například odpovídající moment při maximální normálové síle - se ztratí. Tomu se lze vyhnout úpravou pravidel SRSS a CQC: Vzorce se nezapisují jako odmocnina, ale jako lineární kombinace. Toto pravidlo zavedl Katz {%/#Refer [4]]].

Ekvivalentní lineární kombinace pro superpozici podle pravidla SRSS je následující:

E_{SRSS} = \sum_{i = 1}^{p} f_{i} \cdot E_{i} mit f_{i} = \frac{E_{i}}{\sqrt{\sum_{j = 1}^{p} E_{j}^{2}}}

Upravené pravidlo SRSS - ekvivalentní lineární kombinace

Ekvivalentní lineární kombinace pro superpozici podle pravidla CQC je následující:

E_{C Q C} = \sum_{i = 1}^{p} f_{i} \cdot E_{i} mit f_{i} = \frac{\sum_{j = 1}^{p} ε_{ij} \cdot E_{j}}{\sqrt{\sum_{i = 1}^{p} \sum_{j = 1}^{p} E_{i} \cdot ε_{i j} \cdot E_{j}}}

Upravené pravidlo CQC - ekvivalentní lineární kombinace

Podrobné informace o superpozici modálních odezev při analýze spektra odezvy pomocí ekvivalentní lineární kombinace najdete v {%/#/cs/podpora-a-skoleni/podpora/databaze-znalosti/001823 Databáze znalostí 001823]].

Přiřazení znaménka pomocí dominantního tvaru

Tato funkce je stále ve vývoji, a proto nebude k dispozici.

Uložit výsledky všech vybraných tvarů

Standardně program zobrazí pouze výsledky obálky směrových složek nebo výsledky jednotlivých směrů X, Y a Z, které mají přiřazené spektrum odezvy. Pokud je zaškrtnuto políčko 'Uložit výsledky všech vybraných tvarů', zobrazí se pro jednotlivé směry také mezivýsledky všech vybraných vlastních tvarů (viz Výběr tvarů). X, Y a Z, kterým jste přiřadili spektrum odezvy.

Kombinace směrových komponentů

V této sekci můžete definovat, jak se mají kombinovat výsledky z různých směrů buzení. Kombinace směrových složek je druhým krokem dynamických kombinací.

Vyberte kombinační pravidlo pro směrové komponenty

SRSS (čtvercová)

Vnitřní síly z různých směrů buzení lze kvadraticky kombinovat podle {%/#formula000850 pravidla SRSS]]. Pro směry buzení X, Y a Z platí i = 1 ... p. Pravidlo SRSS pro kombinaci směrů lze realizovat také jako {%/#equivalentLinearcombination Ekvivalentní lineární kombinace]].

Informace

Volba kombinace SRSS je k dispozici pouze v případě, že je deaktivována možnost {%/#signedResults Výsledky se znaménkem na základě dominantního vlastního tvaru]].

Škálovaný součet (100%/30% nebo 100%/40%)

Kombinace směrových složek může být také provedena jako uživatelsky definovaný součet, jak je uvedeno například v EN 1998-1 {%/#Refer [5]]] 4.3.3.5.1(3 ). V zadávacím poli zadejte procentuální hodnotu. V případě pravidla 100%/30% je kombinace následující:

E_{Ed} = 1, 0 \cdot E_{EdX} \oplus 0, 3 \cdot E_{EdY} \oplus 0, 3 \cdot E_{EdZ}

E_{Ed} = 0, 3 \cdot E_{EdX} \oplus 1, 0 \cdot E_{EdY} \oplus 0, 3 \cdot E_{EdZ}

E_{Ed} = 0, 3 \cdot E_{EdX} \oplus 0, 3 \cdot E_{EdY} \oplus 1, 0 \cdot E_{EdZ}

Pravidlo 100/30

Absolutní suma

Směrové složky lze také konzervativně kombinovat s absolutními hodnotami. Absolutní součet dostaneme následovně:

E_{Ed} = 1, 0 \cdot E_{EdX} \oplus 1, 0 \cdot E_{EdY} \oplus 1, 0 \cdot E_{EdZ}

Absolutní součet (kombinace směrů)

Zohlednit nezávislé směry ve výsledcích obálky

Tato funkce je stále ve vývoji, a proto nebude k dispozici.

Tlumení pro pravidlo CQC

Tato sekce je k dispozici, pokud jsme pro superpozici výsledků modální analýzy zadali {%/#CQC-pravidlo]].

Zadejte útlum pro pravidlo CQC

Hodnoty Lehrova tlumení D_i jsou vyžadovány pro pravidlo CQC. Mohou být zadány jako stejné (konstantní) nebo definovány odlišně pro každý vlastní tvar modelu.

Konstantní pro každý tvar

Pokud je tlumení stejné pro všechny vlastní tvary, lze zde zadat hodnotu tlumení D.

Různé pro každý tvar

Hodnoty tlumení D_i potřebné pro výpočet korelačního součinitele ε_ij lze najít v manuálu Výběr tvarů dialog dialogu 'Zatěžovací stavy a kombinace' ve sloupci Tlumení.

Pro každý tvar nastavte jiné odpružení

Reference

T.K. Gupta. Metoda spektra odezvy při seizmické analýze a návrhu konstrukcí. CRC Lis. 1992.
E Wilson, A. Kiureghův a EP Bayo Náhrada metody SRSS v seizmické analýze, 1981.
jiné Kiureghovský. Metoda spektra odezvy pro analýzu náhodného kmitání MDF systému, 1981.
Katz, C. Anmerkung zur Überlagerung von Antwortspektren. D-A-CH Mitteilungsblatt, 2009.
Eurokód 8: Navrhování konstrukcí na odolnost proti zemětřesení - Část 1: Obecná pravidla, seizmická zatížení a pravidla pro pozemní stavby, EN 1998-1:2004/A1:2013.

Nadřazená kapitola

Vstupní údaje