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壳有限元分析

在有限元模型中,墙和剪力墙可以用杆单元或壳(shell)单元表示。本文逐步介绍用壳有限元求解墙、剪力墙以及(如有)外包层/覆面板时所需进行的设置。

1. 单元网格设置​

在项目总体设置 › 单元网格(Proje Genel Ayarları › Eleman Ağı)选项卡中,启用图中箭头所示的选项:

  • 勾选计算壳单元内力(Kabuk eleman iç kuvvetleri hesaplansın)复选框。
  • 勾选从壳单元结果获取楼板内力(Döşeme iç kuvvetlerini kabuk sonlu eleman sonuçlarından al)复选框。
  • 将剪力墙/墙有限元类型(Perde/Duvar sonlu eleman tipi)选为壳(Kabuk)。
  • 将外包层/覆面板有限元类型(Manto/Kaplama Paneli Sonlu eleman Tipi)选为壳(Kabuk)。
项目总体设置 › 单元网格选项卡:壳单元选项

图 1 – 项目总体设置 › 单元网格:壳单元内力、楼板内力,以及剪力墙/墙和外包层的壳单元类型

墙和外包层网格的尺寸在同一选项卡的墙和/或外包层壳有限元网格参数(Duvar ve/veya manto kabuk sonlu eleman ağ parametreleri)组中输入(网格宽度(Mesh Genişliği)、网格高度(Mesh Yüksekliği);cm)。楼板网格选项请参见楼板有限元网格选项一文。

2. 构件内力设置​

在项目总体设置 › 构件内力(Proje Genel Ayarları › Eleman Kuvvetleri)选项卡中,将内力计算方法设为有限元法:

  • 构件轴力计算选项(Eleman Normal Kuvvet Hesaplama Seçeneği):有限元法(Sonlu Elemanlar Yöntemi)
  • 构件剪力与弯矩计算选项(Eleman Kesme Kuvveti ve Moment Hesaplama Seçeneği):有限元法
项目总体设置 › 构件内力选项卡:有限元法选项

图 2 – 项目总体设置 › 构件内力:轴力以及剪力和弯矩均采用有限元法

3. 非承重隔墙​

对于不希望纳入结构模型的非承重隔墙,可以将其删除,或者在相应墙体的墙体属性(Duvar Özellikleri)窗口中,将构件类型(Eleman Tipi)选为填充墙(Dolgu Duvar)。

平面图中用箭头标出的非承重隔墙

图 3 – 平面图中用箭头标出的非承重隔墙

墙体属性 › 一般设置:构件类型为填充墙

图 4 – 墙体属性 › 一般设置:将构件类型选为填充墙

4. 应力分布的显示​

分析完成后,要查看彩色显示的应力结果,请点击右侧工具栏中的 Gerilme(应力)按钮。

右侧工具栏中的 Gerilme(应力)按钮

图 5 – 右侧工具栏中的 Gerilme(应力)按钮

点击该按钮后,三维视图和平面图会显示应力分布。在随之打开的有限元系统显示选项(Sonlu Eleman Sistemi Görüntüleme Seçenekleri)窗口的 Shell(壳)选项卡中,选择要显示的结果(F11、F22、F12、M11、M22、M12、σ11、σ22、σ12、σmax、σmin、σvm)、表面(顶面/底面,Üst Yüz / Alt Yüz)、构件类型(楼板、筏板、剪力墙/墙、外包层;Döşeme、Radye、Perde/Duvar、Manto)、楼层(所有楼层/当前楼层,Tüm Katlar / Aktif Kat)、配色方案以及荷载工况(Yükleme);点击应用(Uygula)即可刷新显示。该窗口的用法请参见结果与表格一文。

G 荷载工况下的 F11 壳结果:Shell 选项卡、平面图和三维视图

图 6 – G 荷载工况下的 F11 结果:Shell 选项卡,以及平面图和三维视图中的应力分布

5. 报告​

采用这些设置时,计算报告中的所有墙体结果均基于壳有限元求解。