研究课题
一般情况下,建筑物的结构不是分阶段建设,而是分阶段建设。 从结构的角度来说,各个单独的结构构件在建造过程中就被组合在一起构成了一座建筑。 在设计完成阶段后,就可以提供最终状态的结构了。 在达到最终状态之前,该结构经历了不同的施工阶段。
在结构施工过程中添加结构构件时,它们的自重是有效的。 有效的自重可以从结构本身或从辅助结构中得出,并在建筑场地中实现。 这也适用于时间限制的荷载,由于建筑方法或在施工过程中的环境条件可能引起的。 哪些结构部分是有效的,在哪个结构体系中也取决于施工方法和施工过程。 取决于结构或单个部分在施工过程中的受力,建筑结构的结构部分在最后阶段之前已经被施加荷载,导致变形。
在 RFEM 中的可能性
RFEM提供了两个基本选项来显示或考虑建筑施工中的阶段。 首先,可以使用附加模块RF-STAGES。其次,RFEM提供了在荷载工况和荷载组合中停用各个结构构件的选项。
附加模块RF-STAGES使用非线性有限元方法分析结构在每个施工阶段的结构。 使用该方法可以考虑由于结构构件的拆除引起的非线性和重分布。 首先创建了一个公式系统,然后在不同的阶段修改和计算。 这是一个迭代计算。 每一个阶段都必须满足平衡条件。
[K(u)]∙{u} = {F}
K ...刚度矩阵
{u} ...变形向量
{F} ...力向量
在RFEM中可以取消对荷载工况或荷载组合的单个结构构件(杆件,面,实体,节点支座,线支座,面支座)进行停用。 使用该选项可以显示简单的施工阶段。例如线性建筑体系。 无论是建筑施工还是建筑施工,都必须要定义好自定义荷载工况或永久荷载工况。 在RFEM中您可以在荷载工况的计算参数中选择“停用”复选框。 在最后一个选项卡中可以取消激活各个结构部分,这在施工阶段时无效。
各个阶段的结果可以在以后的结果组合中叠加。 请注意,使用这种方法的是,在一个未变形的系统中计算的每个阶段的结果是线性叠加的。
示例中两种选项的比较
现在,在一个一般的建筑结构示例上展示这两种方法。 该示例为四层钢筋混凝土结构。 各个楼层之间是一个一个接一个地建造。
结果(最大uZ [mm] | 模型):
7,06 | 在RF-STAGES中建模
7,06 | RFEM模型中有施工阶段
7,89 | 没有施工阶段的RFEM模型
概述总结
通过实例可以看出,在RFEM中通过取消激活结构构件可以显示简单的建筑阶段。 尽管方法完全不同,但是在 RFEM 和 RF-STAGES 中得出的结构变形是相同的。 实例计算结果表明,考虑四阶段建筑施工对静荷载和恒荷载影响的变形有显着影响。 通过考虑建造阶段的变形,其变形结果比整个模型的计算得出的变形低大约10%。