18. Проблема сбора масс в динамике сооружений. Функция «конденсация масс» в ПК ЛИРА

Страницы:1
18. Проблема сбора масс в динамике сооружений. Функция «конденсация масс» в ПК ЛИРА, В заметке рассматривается функция конденсации масс, предназначенная для передачи веса распределенной массы на узлы конструкции
 
При расчете зданий и сооружений на динамические воздействия методом разложения по собственным формам колебаний (а именно этот метод заложен во все нормативные документы, в том числе и действующий сегодня СП.14.13330.2014) может возникнуть проблема со сбором масс в динамике сооружений. Динамическая масса может либо быть не собрана в нужном процентном соотношении к общей массе, либо быть неправильно собрана, например, из-за фиктивных элементов или разномодульности конструкций.

В прошлых версиях ПК ЛИРА (до версии 9.6 включительно) существовала технология суперэлементного расчета, с использованием которой, частично (не всегда правильно, особенно в задачах динамики сооружений), можно было эту проблему решить. В ПК ЛИРА, начиная с версии 10.0, появилась функция «конденсация масс», которая в полном объеме решает описанную проблему.

Скачать демо-версию ПК ЛИРА

Рассмотрим более подробно реализацию данной функции.

Конденсация масс предназначена для передачи веса распределенной массы на узлы конструкции при расчете собственных форм и частот колебаний зданий.

Возможны несколько случаев, где будет полезна эта функция:

1. В расчетной модели присутствуют фиктивные элементы с жесткостью на порядок меньшей, чем жесткости других элементов. Например, фиктивные балки или стены для передачи нагрузок. Незакрепленные элементы и т.д. Понятно, что в данном случае первые формы колебаний будут занимать колебания именно таких элементов (рис. 1).


Рис. 1. Колебания фиктивной стены. ПК ЛИРА
2. Комбинированные конструкции, имеющие в своем составе как железобетонные элементы, так и металлические (рис. 2).


Рис. 2. Комбинированное здание. ПК ЛИРА
На 2-м примере остановимся подробней.

При определении форм и частот собственных колебаний данного здания без использования функции конденсации масс, в первых 33 формах колебаний участвуют лишь элементы металлоконструкций (рис. 3). Характерные формы колебаний приведены на рисунке 3.


Рис. 3. Таблица периодов и частот собственных колебаний. ПК ЛИРА


Рис. 4. Характерные первые формы колебаний здания. ПК ЛИРА
В данном примере расчетчика, прежде всего, будут интересовать колебания железобетона, а не металлических конструкций, т.к. несущую функцию выполняет именно железобетон.

Сформируем группу сбора масс в элементах покрытия здания. Вызов функции Конденсации масс осуществляется в меню Правка Þ Конденсация масс. Для задания конденсации необходимо выделить элементы схемы (рис. 5), которые будут участвовать в операции и нажать кнопку Добавить группу сбора масс.


Рис. 5. Добавление элементов схемы в группу сбора. ПК ЛИРА
Удаление группы выполняется соответствующей кнопкой Удалить группу сбора масс.

Список элементов и узлов для сбора масс пополняется автоматически при формировании группы, в случае надобности дополнения списка на панели находятся кнопки Пополнить список элементов/узлов.

При необходимости замены элементов, с которых происходит сбор масс, и узлов, в которые эти массы будут распределены, нужно воспользоваться кнопками: Изменить список элементов/Изменить список узлов.

Номера элементов и узлов отображаются в соответствующих окнах (рис.5).

Алгоритм создан таким образом, что бы центр масс после выполнения различных преобразований оставался на прежнем месте, если это возможно.

Посмотрим на результаты расчетов собственных колебаний здания после формирования групп конденсации масс (рис. 6, 7).


Рис. 6. Первая форма колебаний здания после назначения конденсации масс. ПК ЛИРА


Рис. 7. Таблица периодов и частот собственных колебаний после задания конденсации. ПК ЛИРА
Из рисунка 7 видно, что уже в первой форме колебаний суммарная модальная масса составила 61.5 %.

Мы всегда рады новым вопросам, комментируйте, оставляйте пожелания по темам новых заметок.
Данная тема рассматривается на нашем авторском курсе обучения "Моделирование и расчет строительных конструкций в ПК ЛИРА 10. Продвинутый".
Смотреть расписание курсов
Страницы:1

Новый релиз программного комплекса ЛИРА 10 R2.2
Вышел новый релиз программного комплекса ЛИРА10 R2.2 от 31 мая 2024 года.
07 июня 2024
Запись лекции А. Колесникова на BIM-факультет АСКОН
ЛИРА софт приняла участие в обучающем онлайн-проекте АСКОН BIM-факультет, который проходил с 11 марта по 16 апреля.
06 июня 2024
Обновляем списки организаций, использующих ПК ЛИРА 10 при расчетах объектов использования атомной энергии (ОИАЭ)
Мы готовим обновленный список компаний, которые используют ПК ЛИРА 10 для расчетов объектов ОИАЭ. Если вашу копанию нужно включить в перечень - напишите нам.
13 мая 2024
Инновации и сотрудничество: ЛИРА софт на международном семинаре в Satbayev University (г. Алматы, Казахстан)
ЛИРА софт приняла участие в знаковом событии - международном форуме, посвященный устойчивости зданий к сейсмическим угрозам в Satbayev University.
05 марта 2024
Все новости
Информационное моделирование и проектирование многоэтажного жилого здания с использованием российского программного обеспечения
Выполнено формирование информационной модели многоэтажного
жилого здания в BIM-системе Renga. Проведен экспорт модели и расчет конструктивной
системы здания в ПК Лира 10.12. Представлены результаты моделирования и
проектирования.
12 февраля 2024
Реализация модели контактного слоя при расчете адгезионного соединения с использованием метода конечных элементов
В большинстве опытов по испытанию адгезионных соединений измеряется средняя адгезионная прочность. Данная величина вычисляется как отношение разрушающей нагрузки к площади склейки. Подобный подход подразумевает равномерное распределение касательных напряжений. Исследователи давно обнаружили, что средняя адгезионная прочность соединения является сильной функцией геометрических [1] и физико-механических параметров модели и, следовательно, делает малоинформативными и несопоставимыми экспериментальные данные, выполненные на отличающихся образцах. Малочисленные результаты по измерению касательных напряжений по площади склейки с использованием преимущественно поляризационно-оптических методов [2] показывают, что распределение напряжений является нелинейной функцией. При этом наблюдается концентрация напряжений у торцов модели. В связи с этими фактами возникает необходимость детального изучения напряженно-деформированного состояния адгезионных соединений.
06 июня 2019
Оценка точности нелинейного статического метода анализа сейсмостойкости сооружений
В статье рассмотрено практическое применение методики нелинейного статического анализа сейсмостойкости зданий и сооружений. Произведен расчет одноэтажной стальной рамы нелинейным статическим и нелинейным динамическим методами. В результате анализа полученных результатов расчета показана значимость высших форм колебаний и необходимость анализа их влияния на реакцию системы.
06 февраля 2018
Напряженно-деформированное состояние коррозионно - поврежденных железобетонных элементов при динамическом нагружении
С помощью современного программно-вычислительного комплекса  ЛИРА 10.6 выполнена сравнительная оценка напряженно–деформированного состояния  не поврежденного и коррозионно-поврежденного железобетонного элемента при динамическом и статическом нагружении. Проанализировано   влияния ослабленного коррозией бетонного участка сжатой зоны на перераспределение напряжений в сечении.
25 января 2018
Все публикации
BIM-Практикум 2023. ЧАСТЬ 12 «BIM-МОДЕЛИ КМ И КМД: РАСЧЕТ И АНАЛИЗ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ»
Покажем взаимодействие между ПК ЛИРА 10.12 при передаче данных в ПК Renga.
20 сентября 2023
Особенности работы в ПК ЛИРА 10.12 и ModelStudio CS при проектировании зданий промышленно-гражданского строительства
Участники вебинара узнают, как обмениваться данными и экономить время на создании расчетных моделей в ПК ЛИРА 10.12, используя уже существующие модели из ModelStudio CS.
04 сентября 2023
Разбор применения различных типов нагрузок в статических задачах
На вебинаре вы научитесь где и как правильно использовать тот или иной способ задания нагрузки. Будут рассмотрены полезные типы нагрузок, которые, возможно, вами никогда не использовались.
12 июля 2023
Разбор примеров из практики по расчету на сейсмические воздействия
Рассмотрим реальные примеры уже построенных или проектируемых объектов
22 марта 2023
Все записи вебинаров