问题描述:
SAFE 如何对楼板进行自动剖分?
解答:
SAFE 根据用户设置的自动剖分选项对楼板进行自动剖分,程序设定了默认选项,用户也可以修改自动剖分选项。此外,在节点和框架的属性指定中,均有楼板剖分选项,也影响楼板的自动剖分效果,分别用来实现节点荷载和框架荷载在楼板上的有效传递。
在未对楼板指定自动剖分选项时,程序采用默认的剖分方式。程序对楼板的默认剖分,根据楼板类型的不同分为以下三类:
(1) 对于膜单元类型的水平楼板(包括组合楼板),程序自动在梁和墙的位置进行剖分;
(2) 对于壳单元类型的水平楼板,程序默认进行通用网格剖分;
(3) 对于斜向楼板,程序默认不剖分。
对于壳单元类型的水平楼板,当保持默认剖分选项时,可以通过【分析>楼板的自动剖分选项】命令进一步设置剖分的单元形状和最大尺寸,如图1所示。默认为“通用网格”,单元形状以四边形为主,三角形为辅,适合形状复杂的楼板,例如包含斜边或曲边的楼板。“矩形网格”的单元形状只有四边形,适合形状规则的楼板。无论选择哪种方式,都可以修改剖分的最大尺寸。
图1 分析>楼板的自动剖分选项
除默认的剖分方式以外,用户也可以通过【指定>壳>楼板自动剖分选项】命令选择其它剖分方式,如图2所示。楼板剖分选项的说明如图3。
图2 指定>壳>楼板自动剖分选项
图3 楼板自动剖分选项说明
如果楼板内部作用有节点荷载(如设备集中荷载),为了保证节点荷载能够传递至楼板,需要在荷载作用位置产生与楼板相连的节点。相连节点的产生有两种方式,一种是通过【编辑>编辑壳>分割壳】命令让楼板在荷载作用位置产生对象节点,另一种是通过网格剖分的方式在荷载作用位置产生有限元节点。
对于第二种方法的实现,首先在荷载作用位置绘制节点;然后选择节点,点击【指定>节点>楼板剖分选项】命令,并勾选“楼板网格包含当前选择的节点对象”,如图4所示;程序在对楼板自动剖分时,在该节点处会产生网格剖分点。
如果楼板内部作用有框架荷载(如隔墙分布荷载),首先在荷载作用位置绘制虚梁(属性为“无”的框架对象),由于程序默认楼板剖分时包含框架对象,如图5所示,无需额外操作即可保证框架荷载有效地传递至楼板。
图4 指定>节点>楼板剖分选项 图5 指定>框架>楼板剖分选项
如图6所示,首先在楼板上绘制节点和虚梁并分别施加集中力和均布荷载,然后指定楼板剖分包含集中力作用的节点,框架无需设置。最终通过楼板变形图可以判断,荷载准确地传递至楼板。
图6 节点荷载和框架荷载在楼板上的有效传递