W przypadku analizy statyczno-wytrzymałościowej obciążenia należy zdefiniować w przypadkach obciążeń, a następnie połączyć je i przeprowadzić obliczenia. Analiza dynamiczna opiera się jednak na masach. W tym tutorialu nie ma jednak konieczności definiowania mas: wszystkie istniejące obciążenia można zaimportować i wykorzystać w analizie modalnej.
Definiowanie przypadku obciążenia
Aby utworzyć nowy przypadek obciążenia dla analizy modalnej, należy przejść do folderu Przypadki obciążeń i kombinacje w nawigatorze, otworzyć podpunkt Przypadki obciążeń i dwukrotnie kliknąć jeden z czterech przypadków obciążeń, np. PO1 - Ciężar własny.
W oknie dialogowym 'Przypadki obciążeń i kombinacje' należy kliknąć przycisk
w lewym dolnym rogu (1).
W polu 'Nazwa przypadku obciążenia' należy wprowadzić Analiza modalna (2). Następnie z listy 'Typ analizy' (3) należy wybrać opcję Analiza modalna. To ustawienie określa, czy do przypadku obciążenia zostanie zastosowana analiza dynamiczna.
Jak wspomniano powyżej, istniejące obciążenia można importować jako masy. Gdyby do analizy modalnej modelu zostały uwzględnione tylko masy własne, nie byłoby to prawidłowe. Należy również uwzględnić masy obciążenia zmiennego. Ponieważ podczas łączenia przypadków obciążeń analizy dynamiczne odbywają się według określonych reguł, należy utworzyć nową sytuację obliczeniową. Należy przejść do zakładki Sytuacje obliczeniowe (1). Kliknij przycisk
w lewym dolnym rogu (2).
Zostanie utworzona nowa sytuacja obliczeniowa DS5. Należy wybrać opcję Sejsmiczna/Kombinacja mas - psi,E,i z listy 'Typ sytuacji obliczeniowej' (3). Po kliknięciu przycisku
(4), w oknie dialogowym 'Informacje o regułach kombinacji' można sprawdzić kryteria dla kombinacji sejsmicznych według EN 1990.
Należy kliknąć przycisk Zamknij i przejść do zakładki Kombinacje oddziaływań.
Oddziaływania sejsmiczne są łączone w kombinację oddziaływań KOd3, gdzie dla obciążeń użytkowych stosowany jest współczynnik ψ 0,30.
Po wybraniu zakładki Kombinacje obciążeń program utworzy kombinację sejsmiczną KO9. Wybierz. W podzakładce Przypisanie można sprawdzić, w jaki sposób uwzględnione zostaną cztery przypadki obciążeń.
Należy powrócić do zakładki Przypadki obciążeń. Należy zaznaczyć na liście PO2 i przejść do podzakładki Ustawienia dodatkowe. Należy upewnić się, że dla kombinacji mas ustawiona jest opcja Dachy. W przypadku stropów zastosowanie miałyby różne reguły kombinacji.
Klikając przypadki obciążeń PO3 i PO4, można sprawdzić, czy ustawienia kombinacji mas są identyczne.
Na koniec należy wybrać przypadek obciążenia analizy modalnej PO5.
Na liście 'Importuj masy tylko z przypadku obciążenia/kombinacji obciążeń' należy wybrać ostatnią opcję: PO9 - PO1 + 0.30*PO2 + 0.30*PO3 + 0.30*PO4. W ten sposób wszystkie typy obciążeń, takie jak siły i momenty z czterech przypadków obciążeń, zostaną przeliczone na masy przy użyciu odpowiednich współczynników ψ i poprzez zastosowanie stałej konwersji mas zdefiniowanej w Ustawienia i opcje danych podstawowych modelu.
Obliczanie przypadku obciążenia
Kliknij przycisk Oblicz , aby przeprowadzić analizę modalną PO5 z domyślnymi ustawieniami analizy. Po zakończeniu obliczeń postacie drgań własnych modelu są wyświetlane w oknie roboczym. Cztery postacie drgań wyszczególnione są w tabeli 'Częstotliwości drgań własnych'.
Można przełączać się między kształtami drgań (przesunięć) należącymi do czterech częstotliwości drgań własnych za pomocą przycisku
i
w 'Nawigatorze - Wyniki'. Po wykonaniu tej czynności można zauważyć, że belki platformy występują głównie lokalnie.
Wybierz tabelę Efektywne masy modalne. Po zaznaczeniu współczynników dla efektywnych mas modalnych wyniki w kolumnach fmeX i fmeY pokazują, że z pierwszymi czterema częstotliwościami drgań własnych praktycznie nie są powiązane masy modalne.
Ponieważ masa platformy jest niewielka w porównaniu z masą całkowitą, kształty jej drgań są mniej lub bardziej nieistotne dla sił sejsmicznych. Aby uzyskać wiarygodne wyniki, konieczne jest uchwycenie globalnych kształtów drgań, a nie efektów lokalnych. Norma Eurokodu wymaga również, aby suma efektywnych mas modalnych dla uwzględnianych modów wynosiła co najmniej 90% masy całkowitej (patrz [1] 4.3.3.3.1). Dlatego konieczne jest dostosowanie ustawień dla analizy modalnej.