- 论文摘要
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荷载的施加是结构设计过程中最重要的环节之一,是正确建立模型和分析计算模型的基础。而荷载组合是综合考虑结构最不利情况的基本步骤。
因此,3D3S软件提供了多种荷载的施加以及灵活添加组合的方法。荷载施加方式包括:节点荷载、单元荷载、板面荷载、杆件导荷载、膜面导荷载、隔板风荷载等类型,所有的这些荷载都保存在荷载库里面(见图1),用户可以在荷载库里查看该模型的所有荷载的施加情况。
图1 荷载库
1 施加荷载的基本思路
1)了解结构所受荷载的总体情况,包括受几种荷载的作用,把同时作用的同一种荷载列为一个工况,比如恒载的工况为0、活载的工况为1、左风荷载的工况为2、右风荷载的工况为3等。选择最方便的施加方式进行施加。
2)吊车、地震、温度等荷载在对应的对话框中填入参数,软件自动按各种工况号予以考虑。
3)吊车荷载在相应的对话框中填入吊车左右节点号,吊车参数以及吊车梁长度(见图2)。软件自动组合各最不利吊车情况,组合结果在“桥式吊车荷载干预”对话框中列明(见图3),左上角的编号即为最不利吊车组合情况号,其余部分为各吊车组合的基本信息。
图2 吊车荷载输入对话框
图3 桥式吊车荷载干预对话框
4)地震荷载工况考虑正负x、正负y、正负z这六种情况号(见图4)。
图4 地震荷载输入对话框
不考虑地震竖向作用时,地震荷载工况考虑正负x、正负y四种情况号。
5)温度荷载按正温差、负温差两种情况考虑,两个温度增量表示结构安装时的温度和全年最高、最低温度的差值(见图5)。
图5 温度荷载输入对话框
温度荷载可以选定作用的构件,不同的构件单元可以设置不同的温差,这样就可以计算整个结构不同区域不同温差时的反应。
2 荷载组合的基本思路
1)荷载组合应根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规定:建筑结构设计应根据使用过程中结构上可能出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载 (效应)组合(见图6),并应取各自的最不利的效应组合进行设计。
图6 荷载组合对话框
软件提供了一般组合以及恒载控制组合,用户也可以自己添加特殊组合(见图7)。
图7 特殊组合对话框
填入相应工况的分项系数和组合系数,软件自动添加到荷载组合表格中予以考虑。
3 荷载组合需注意事项
1)自重荷载在程序自动考虑,根据构件属性菜单定义材性命令中的密度考虑,并加在恒载工况号0中。当模型中未施加任何荷载时,荷载组合中只考虑了自重荷载的组合(见图8)。
图8 只有自重荷载的组合
2)在一个组合中,如果某类荷载(如吊车)工况数不止一个,软件自动将该组合的各种情况排列考虑并编号,如恒+吊车组合,如果吊车存在四种情况,那么该组合下就有4种不同的情况号出现。各吊车工况的内力可以通过查询内力得到(见图9)。
图9 吊车工况各情况号内力查询
3)组合中的每个荷载需施加在结构上,如果某个荷载组合中的某个荷载不存在,则计算后,软件自动删除该荷载组合,当出现该种特殊情况时,用户需自行添加一般荷载组合(见图10)。
图10 增加一般荷载组合对话框
4 结语
3D3S软件提供了方便直观的荷载施加以及荷载组合的方法,用户可以根据实际需要进行操作,完全满足了结构设计过程中荷载的施加和组合要求。文/上海同磊土木工程技术公司3D3S研发组
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