Board logo

标题: 复杂结构整体模型的问题 [打印本页]

作者: flurry    时间: 2012-8-30 08:12     标题: 复杂结构整体模型的问题

xiaoxiao51638网友通过okok短信所提问题,具有共性,所以在这里回复。

原始短消息: 您好,请教个问题
最近公司引进了佳构有限元,我有个困惑想请教下,
STRAT属于通用有限元,按照首页上的介绍,似乎什么都能计算。
我看了个简单的,门式钢架+框架能混合计算,
我困惑的是,以前做工程,结构形式都是单一的,现在突然混起来了,那结构形式的作用在哪?或者说以前区分结构形式的目的在哪?难道只是说以前没这个能力计算,为了方便计算,简化算法?
现在是否可以这样理解,不论什么结构,只要荷载算够,结构内力算好,抗力算好,结构形式的区分也无所谓了?
我就想问下,对于地震作用,门式钢架+框架或者说别的什么混合结构,都能按照实际情况模拟,我们所要做的事情就是调整一些刚度,让其在地震作用下,变形协调,结果参数符合设计规范?
结构形式还有用吗?或者说荷载作用,内力计算什么的,不分结构形式,只是为了对照相应的规范。
谢谢回答,本人新手,知识不很全面,也不知道意识是否表达全面。


作者: flurry    时间: 2012-8-30 10:29

讲得非常好——"或者说荷载作用,内力计算什么的,不分结构形式”。


首先,我们必须明确,工程结构的基础是受力。
   一个结构,无论是单一的框架、剪力墙,还是框架、排架、网架等的混合结构,均需要通过计算,得到每个构件在各个荷载工况作用下的内力。如恒/活重力荷载的内力,风/地震等侧向荷载下的内力。
   这是一个“结构+荷载=>内力”的过程。这个过程的特点:
   1) 基本上是单纯的力学问题,与结构类型基本上没有关系。
   2) 要求计算尽可能准确、真实。如果内力都算不清楚,结构设计就失去了合理基础。
   各类型结构之间受力是相互影响的。如下部框架、上部网架结构,在恒活重力作用下,柱端竖向差异变形影响网架的受力。尤其在地震作用下,整体的结构的振型与单个结构天差地别,分开计算误差是非常大的。
   计算技术是个发展的过程。由局部到整体,由简化模型到真实模型。这体现了技术的进步,也体现了设计师本身设计水平的提高。

其次,结构类型与规范的作用。
    结构设计也不是单纯的力学问题。在结构计算不能完全真实反映结构受力,工程结构的复杂性、概率性不能完全通过力学计算体现,规范在力学计算基础上,根据研究或者经验,提出大量的内力调整方法,如“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“钢框架侧移类型”、“端部极限弯矩的比值”等等。可以统称为结构设计方法。
    结构设计方法,针对特定结构类型。这就有框架、框-剪、框-筒,钢框架、混合结构、排架结构、网架结构等结构类型的划分。每种结构类型,都有对应的规范、规程。
    结构设计方法以结构受力为基础,不应冲淡或取代力学计算在工程中的核心地位。
    随着计算技术发展,规范的规范作用会减弱。如“强柱弱梁、强剪弱弯”等小震设计原则,在大震计算下似乎不必要满足。如果对钢框架计算包含几何非线性影响,框架侧移类型、柱计算长度系数等,似乎也不再必要。
    土木行业内的规范,基本不涉及力学计算问题。如果涉及,都是所谓“下限原则”——当前计算技术不够的情况下,要完成某类特殊工程的设计,可以(容许、或者推荐)采用某种简化的计算方法。当计算技术进步了,这些“下限原则”自然就不再适用。如果硬套,就是削足适履了。随着某项计算技术的发展成熟,规范对结构设计提出新的要求,促进设计技术的进步,如2010新规范大震计算规定。
    当然,规范是长期经验的总结,工程结构安全性第一,技术发展遵循渐进的原则。例如新规范对竖向地震要求进行反应谱计算,但同时也要求满足不小于原有的地震影响系数的结果,就是这类体现。
  
再次,STRAT软件的整体模型与规范的关系
   有上面的阐述,这点就不必多说了。请留意STRAT/Archi规范验算模块,有设定结构类型的功能,就是对整体的某一部分,适应哪种规范。
    STRAT相当于将以前多个软件所能完成的工程,在一套软件、一个整体计算模型中解决。

  以上也是个人见解,不一定妥当,仅供参考。希望对释疑有所帮助。
作者: xiaoxiao51638    时间: 2012-9-1 22:12

谢谢flurry前辈及时回答,解惑不少,持续观察并跟进学习STRAT软件。




欢迎光临 中华钢结构论坛 China Structure Forum (http://bbs.okok.org/) Powered by Discuz! 5.0.0