Система автоматизированного проектирования и расчета
+7 (495) 180-47-59

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

Автор: Канев Данил

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 динамических масс. 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

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 %.

Данная тема рассматривается на нашем авторском курсе обучения "Моделирование и расчет строительных конструкций в ПК ЛИРА 10. Продвинутый".

Смотреть расписание курсов

Следите за нашими новостями в социальных сетях:

Возврат к списку


auth
Чтобы оставить комментарий, пожалуйста, зарегистрируйтесь или авторизуйтесь

Международный конкурс студенческих работ «Steel2Real-21»
29 октября 2020 года в 15:00 (мск) в онлайн-формате состоится старт VI международного конкурса студенческих работ «Steel2Real-21»
28 октября 2020
ПК ЛИРА 10 от 112 000 руб. для малого бизнеса и ИП
Для поддержки предприятий малого бизнеса и индивидуальных предпринимателей «Лира софт» устанавливает сниженные тарифы на приобретение расчетного комплекса ЛИРА 10
20 октября 2020
ЛИРА софт приглашает на форум «ИНТЕРОНСТРОЙ»
20 октября 2020 в рамках Форум 100+ состоится Международный форум конструкторов строителей и инженеров расчётчиков 100+ «ИНТЕРКОНСРОЙ».
09 октября 2020
Опыт использования ЛИРА 10 на примере ООО «УралТЭП»
На вебинаре 22 сентября специалисты «УралТЭП» поделятся опытом применения ЛИРА 10 на примере двух объектов энергетики
16 сентября 2020
Все новости
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
Применение технологий BIM при расчете зданий в условиях сложной геотехнической обстановки в связке программ Revit, ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D
В статье рассматривается методика совместной работы ПК ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D посредством API модуля. С позиции инженера-расчетчика рассматриваются возможности передачи моделей между различными программами с применением технологий информационного моделирования.
21 июня 2017
Все публикации
Опыт использования ЛИРА 10 на примере ООО «УралТЭП»
На вебинаре 22 сентября специалисты «УралТЭП» поделятся опытом применения ЛИРА 10 на примере двух объектов энергетики
16 сентября 2020
Вебинар для преподавателей ВУЗов. Применение ЛИРА 10 в учебном процессе.
Приглашаем научно-педагогических работников на бесплатный вебинар по эффективному использованию ЛИРА 10 в ВУЗах
09 сентября 2020
Расчет здания на упругом основании. Решение практических задач.
На вебинаре вы увидите живую демонстрацию работы модуля Грунт и модуля Физическая нелинейность, в том числе и на примере схемы реального здания.
14 августа 2020
Все записи вебинаров