使用 RFEM 6 和 RSTAB 9 进行动力分析： 最重要的功能和模块

动力分析是结构分析的一个基本组成部分，它的作用是理解结构在受到时变力(例如地震、风荷载、机械振动和车辆荷载)的作用下如何响应。 与假设荷载是逐渐施加并保持恒定的静力分析不同，动力分析考虑了惯性、阻尼和能量耗散的影响。 因此，设计能够抵抗地震、防止过度振动并确保长期稳定性的弹性结构至关重要。 因此，在土木工程中动力分析被广泛用于：

• 抗震验算
• 振动控制
• 机器基础
• 固有频率分析

德儒巴软件为您提供了强大的解决方案来应对这些动态的挑战。 使用 RFEM 6 和 RSTAB 9，以及用于模态分析、反应谱分析、静力非线性分析和时程分析的专业模块，您可以进行抗震分析、抗振结构设计、机器基础评估以及自振频率评估。 下面对每个模块进行了概述，并在Dlubal网站上提供了宝贵的学习资源，以支持您的实际应用。

模态分析模块

模态分析是结构工程中的一个重要工具，可以深入了解结构的固有振动特征。 通过识别结构的固有频率和振型，工程师可以防止共振、优化设计并提高整体稳定性和安全性。

使用 Dlubal 软件的模态分析模块，可以快速有效地评估包含杆件、面和实体的模型的自振频率和振型，是所有其他动力模块的必备功能。 所有必要的输入数据都可以从主程序 RFEM 6 和 RSTAB 9 无缝导入。 在成功计算后，每种振型的振型、特征值、角频率、自振频率、周期、有效质量和参与系数都会被提供，并完全集成到程序主界面中。

• 知识库 1739 | 在 RFEM 6 中进行模态分析
• 知识库 1891 | 在模态分析模块中确定振型数量的方法
• 知识库 1878 | 结构动力学的关键要素: 振型、自振周期和振型质量

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集装箱结构模态分析

反应谱分析模块

借助 RFEM 6 和 RSTAB 9 中的反应谱分析模块，可以在地震分析中使用多振型反应谱法。 用户可以根据需要选择按照国际标准定义的预定义反应谱，也可以根据需要定义自定义反应谱。 该模块还可以考虑偶然扭转， 通过将反应谱中单个振型的变形形状与相应的加速度相结合，软件可以直接计算系统的变形和内力，而无需生成等效静荷载。

• Seismic Design in RFEM 6 and RSTAB 9 According to Eurocode
• KB 1721 | RFEM 6 中的抗震分析
• KB 1860 | NBC 2020 RFEM 6 中模态反应谱分析和基本剪力考虑
• 知识库 1823 | 使用 RFEM 6 / RSTAB 9 中的等效线性组合进行响应谱分析中的模态响应叠加
• 知识库 1833 | RFEM 6 - 反应谱分析中非线性的使用

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按比例的总和包络

静力弹塑性分析模块(Pushover)

在地震作用下，“弹塑性分析”模块功能强大，可帮助模型预测变形和可能的破坏。 用户可以使用该软件定义的参数，例如荷载水平分布、荷载方向、恒定荷载以及用于确定目标位移的反应谱。

施加水平荷载，逐步施加非线性静力计算，直到达到设定值。 得出的结果为每个荷载步都提供了静力分析的所有标准结果。 每个步骤的结果可以用于创建结构的承载力曲线，通常以力-变形图的形式表示。

此外，结构的承载力可以与反应谱一起导出为加速度-位移 (AD) 格式。 生成能力谱和加速度-位移反应谱 (ADRS)。 通过统一的显示格式，可以在同一张图形中直接对结构的承载力和抗震需求进行比较。

根据分析结果自动计算目标位移，可以图形和表格的形式查看。 这有助于目标位移步和所有其他荷载步的验收准则的评估。 此外，还列出了每个结构分段的静力分析结果，用于进一步的详细评估。

• 网络课堂 | 新的静力弹塑性分析模块产品介绍
• 知识库 1829 | Ermittlung einer Bilinearisierung für die Push Over Kurve (N2 Methode)

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静力弹塑性分析(Pushover) | 非线性系统的变形能力分析

时程分析模块

使用“时程分析”模块可以对地震、机械振动、冲击和爆炸等外部激振进行动力分析。 用户可以输入力-时间或加速度-时间曲线，并定义计算参数，包括分析方法和最大计算时间。 梁的静力分析采用振型分析法或 Newmark 隐式方法。 请注意，此模块仅限于线性结构体系，这意味着非线性单元将被忽略或转换为线性等效单元。

例如，对时程分析功能的一个基本扩展是对"阻尼"杆件的使用。 该功能允许将调谐质量阻尼器等耗能系统集成到结构中，从而显着提高结构减轻动力响应的能力。

计算完成后，软件会将结果管理在表格中，用户可以随时查看或查看包络线。 此外，结果可以用图形方式显示，例如在计算图中，以及动画显示，以便进一步分析。

• 网络课堂 | Introduction to Time History Analysis in RFEM 6 (USA)
• 网络课堂 | RFEM 6 时程分析模块中的诱发振动分析
• 网络课堂 | 在 RFEM 6 中使用线性时程分析法对行人引起的振动进行分析

使用时程分析的变形图

使用 RFEM 6 中的建筑模型模块改进抗震分析

RFEM 6 中的建筑模型模块在抗震分析中也起着重要作用。 该模块简化了基于楼层的刚性楼板建模，确保了有效的质量分布和对结构响应的准确评估。 将质量集中在软件中基于楼板的建模方法“刚性膜板”上，进一步简化了模型。

“建筑模型”模块的一个主要优点是可以计算抗震设计中的一个关键参数——层间位移。 评估楼层位移可以限制过大的位移，这对于保持结构性能至关重要。 使用该功能，工程师还可以计算稳定性系数和层间位移敏感系数，从而确定在地震分析中是否需要考虑 P-delta 效应。 然后可以将这些影响与 RFEM 6 的反应谱分析模块一起直接输入到 RFEM 6 中，以便进行更全面的评估。

• 知识库 1877 | RFEM 6 中需考虑的规范ASCE 7-22 和NBC 2020 地震P-Delta
• 知识库 1866 | Bestimmung des Empfindlichkeitsbeiwertes zur Untersuchung der Notwendigkeit der Theorie II. Ordnung für dynamische Analysen

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楼层结果和灵敏度系数显示

概述总结

动力分析在结构工程中起着至关重要的作用，它确保建筑物和基础设施能够有效地承受动力，例如地震、风荷载、机械振动和车辆荷载。 RFEM 6 和 RSTAB 9 及其专业模块为工程师们提供了一种全面有效的分析方法。 “模态分析”模块可识别固有频率和振型，为动力分析提供基础。 可使用反应谱分析模块使用多振型反应谱法对地震作用进行建模，可使用 Pushover 分析模块来评估结构在侧向力增大时的力学行为和潜在破坏。 对于更高级的时变分析，可以使用“时程分析”模块来模拟机械振动和其他动力学效应。

此外，建筑模型模块通过支持按楼层建模、层间位移评估和 P-delta 效应评估，进一步加强了抗震设计。 其与其他模块的无缝集成可确保地震分析结果在 RFEM 6 中得到有效的组织和显示。

通过使用这些工具，工程师们可以优化结构设计，提高结构对动力的恢复能力，并确保满足抗震设计规范，从而使基础设施更加安全和可靠。