问题描述:
如下所示,对模型中的面对象指定自动边约束后,位于面周边的梁存在明显的内力异常。请问,这是什么原因造成的呢?
解答:
对壳单元指定自动边约束后,SAP2000 自动在壳单元的两个相邻角节点和全部内部节点之间建立插值约束,内部节点的位移由壳单元角节点的位移插值所得。此处的内部节点包括小于自动合并容差(默认为 1mm)的梁、柱、索、钢束以及连接单元等的从属节点。
需要注意的是,在指定壳单元的自动边约束后,对于轴线与壳单元的边共线的框架单元,二者将通过插值约束而非构件本身传递内力。此时,框架单元的内力存在一定程度的失真且偏于不保守,实际应用中应避免基于该内力结果进行构件的设计或校核。但是,该不利影响仅限于局部的框架单元,不会扩展至整体结构。另外,如果框架单元沿壳单元的法向布置(即:框架单元垂直于壳单元),仅框架单元的一个端节点参与壳单元的自动边约束,此时不存在上述内力失真的问题,用户可放心使用。
综上,自动边约束多用于处理交界处网格不匹配的面对象及其生成的壳单元,以此保证交界处的位移协调且避免划分繁琐的过渡网格。但是,如果在面-面交界处布置框架单元且对内力计算精度要求较高,请尽量避免在这些位置处对面对象指定自动边约束。