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2017-08-21

柱子支撑板的方法

对于板结构,总是有必要考虑实际的定义支座条件。 Je nachdem, in welcher Art und Weise die Nachgiebigkeit der Lagerung definiert wird, ergeben sich zum Teil deutliche Unterschiede in den Ergebnissen.

例如,柱子应该使用杆件来建模。 因为板单元没有转动自由度,所以不考虑转动弹簧。 因此,尽可能接近于实际对杆件节点进行建模非常重要。

本文中的示例对不同的柱子模型进行了比较。 该模型是由混凝土 C25/30 制成,尺寸为 0.24 m ∙ 6.5 m ∙ 2.5 m。 柱子的尺寸是 0.24 m ∙ 0.45 m ∙ 2.5 m。

模型 1

该模型通过杆件单元在柱子宽度上应用刚性耦合。 在该耦合的中间位置有一个节点支座,其弹簧刚度如下。

轴力弹簧:

旋转弹簧:

该模型的优点是不需要输入列本身。 此外,通过使用节点支座,可以非常容易地避免应力奇异性问题。 但是,节点支座的弹簧值必须事先手动确定。

模型 2

在该模型中,支座杆件连接到墙体表面的一组或两组有限元网格网络。 其目标是使支座和墙体之间的连接变得更接近于实际。 这种方法的优点是不需要手动计算弹簧,并且可以快速地建模。 但是,由于在板中经常会干扰支座连接区域的内力分布,所以只能根据模型推荐使用该选项。

模型 3

与模型 2 不同,支座没有延伸到墙体表面,而是以与模型 1 中相同的方式连接到板上。 耦合刚度应该定义得足够高。 该模型的优点是建模相对快速和简单。 在这种情况下也不需要手动预先确定弹簧的值。 第二种模型的缺点也可以避免。

模型 4

在模型 4 中,柱子是使用面标注的,并带有相应的尺寸。 为了便于比较所有模型中的弯矩分布,在柱的中间定义了杆件。 然后对面的结果进行积分,然后得到内力。 例如在附加模块 RF-CONCRETE Members 中也可以进行设计。

概述总结

通常,所有模型都应通过使用节点支座来避免应力奇异性问题。 通过在板上的柱子作为节点支座,可以创建更逼真的模型。 模型 1 中结果之间的差异可以通过完全忽略柱子的水平刚度来解释。

参考

[1] 沃克尔,H.: Finite Elemente in der Baustatik - Statik und Dynamik der Stab- und Flächentragwerke, 3. 版本。 威斯巴登: Springer Vieweg, 2008
[2] Rombach, G.: Anwendung der Finite-Elemente-Methode im Betonbau - Fehlerquellen und ihre Vermeidung, 2. 版本。 Berlin: Ernst & Sohn, 2006

作者

Baumgärtel 先生为 Dlubal 软件的客户提供技术支持。

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