实干、实践、积累、思考、创新。
来自小伙伴 郑依力 的软件笔记整理。
(图1 模型立面示意)
- 研究背景
装配式剪力墙墙脚一般采用地脚螺栓连接,为明确地脚螺栓受力,我们在软件中建立了5个同样尺寸的单片墙(Type1~Type5),对比墙肢内力,墙脚反力以确定合理的建模方式。
(图2 三维示意)
- 案例基本参数
墙肢尺寸:3200*3800*200 (L*H*t)
墙角螺栓间距:800mm
墙单元:壳单元
约束:墙脚-Ux、Uy、Uz; 墙顶-Uy
荷载:自重(DL)、10KN-地震力(Ex)
模型细节
编号 No. |
分割
Divide |
网格划分
Mesh |
Type1 | None | None |
Type2 | None | 800mm |
Type3 | None | 1*4 (Nv*Nh) |
Type4 | 4*1 | None |
Type5 | 4*1 | 800mm |
(图3 侧向荷载加载示意)
- 计算结果
图4.1 DL-Fz 恒载竖向反力
图4.2 Ex-Fz X向地震支座竖向反力
图4.3 Ex-Fx X向地震支座X向反力
图4.4 DL-F22 恒载竖向应力
图4.5 Ex-F22 X向地震竖向应力
图4.6 Ex-F12 X向地震水平剪力
- 小结
Type1 建模方式无分割,无网格划分,墙底反力只出现在模型两端,和需求不相符,排除;
Type3 建模方式无分割,只考虑竖向间距800mm进行网格划分,墙底在单元节点位置均有反力,图4.2 基底Ex剪力不均匀,内力分布不合理,排除;
Type4 建模方式考虑竖向间距800mm进行分割,无网格划分,墙底在单元节点位置均有反力,图4.2 基底Ex剪力不均匀,内力分布不合理,排除;
Type2 建模方式无分割,按800mm的单元大小自动划分网格,墙底在单元节点位置均有反力,内力分布较为合理,可行;
Type5 建模方式考虑竖向间距800mm进行分割,按800mm的单元大小自动划分网格,墙底在单元节点位置均有反力,内力分布较为合理,可行;
详细考虑Type2 与 Type5建模方式:
结果评判:Type2 与 Type5 建模方式反力结果(图4.1~4.3)接近,内力结果(图4.4~4.6)由于侧向荷载加载方式不同,Type5 内力相对Type2更均匀。结构上判断以上两种建模方式均可行。
通用性判断:Type2 建模方式约束为网格单元节点,为得到间距800mm的地脚螺栓反力,网格划分大小只能采用800mm网格,如果想提高设计精度(速度)采用更小(大)网格进行分析,则会出现约束间距<(>)800mm的情况,与需求不符。Type5 建模方式可以避免Type2 建模方式的上述问题,推荐采用。
PS. 关于Type5 网格划分大小调整后需要怎么避免自动产生约束呢?这是问题的关键,这里主要是利用了软件面对象的自动边束缚功能的设置,大家可以尝试下。
关于我们
超限设计 | 软件定制开发| 环评减振控制 |人致振动控制 | 减隔震设计 | 施工过程模拟 | 小品钢结构 | 有限元开发 | BIM与参数化 | 大震弹塑性
追求卓越 脚踏实地 致力于探索和拓展行业设计前沿
https://www.jdcui.com
合作及技术咨询
COOPERATION & CONTACT
E-mail:jidong_cui@163.com
WeChat & Tel: 13450468449