问题描述:
在SAFE/ETABS模型中,经常会遇到面对象重叠的情况,例如:无梁楼盖中托板与楼板,剪力墙或柱顶刚域与楼板;阶形基础中各级台阶;整体建模时,不同厚度、不同荷载的楼板,不同地基模量的基础底板,等等。遇到面对象重叠时,程序如何处理重叠面的板属性、荷载和弹簧刚度?
解答:
最新版本的SAFE/ETABS对重叠面对象的板属性、荷载和弹簧刚度的确定原则均相同。具体如下:
1. 板属性:根据板的优先级和绘制顺序确定
1)不同类型的板单元,其优先级为Opening(开洞)>Stiff(刚域)>Drop(托板)>Slab(楼板)。因此,在无梁楼盖中定义托板属性时,其厚度应为楼板顶面到托板底面的高度。例如,如图1所示,楼板厚度为400mm,楼板底面到托板底面的高度为350mm,则定义托板时,厚度应输入750mm。
图1 托板厚度的定义
2)同种类型的板单元,如果面对象的形状尺寸相同,新(后)绘制的属性不会替代旧的属性;如果面对象的形状尺寸不同,例如小板覆盖大板,则以小板的属性为优先,即局部面单元的属性优先。因此,阶形基础建模时,每一级台阶的高度应包含其下所有台阶的高度,具体请参考知识库《阶形基础的建模》。变厚度楼板建模时,可以采用小板覆盖大板的方法。
2. 荷载:叠加计算
当在重叠的面对象上施加荷载时,程序会对重叠区域的荷载进行叠加。因此,在无梁楼盖建模时,应避免在托板和刚域上施加重复的面荷载。如果楼板不同区域的面荷载不同,采用整体建模方法时,局部区域的面荷载应扣除大板的面荷载。
注意:在ETABS
v19.1.0之前的版本中,重叠面对象的荷载并非叠加,而是小板荷载替代大板荷载。
3. 面弹簧刚度:按较大刚度确定
如图2所示,在情况一中,大板的弹簧刚度较大,重叠区域的弹簧刚度最终按大板刚度确定,因此在均布面荷载作用下,基础变形没有变化。而在情况二中,小板的弹簧刚度较大,重叠区域的弹簧刚度最终按小板刚度确定,基础变形因弹簧刚度的不同而有所变化。
图2 重叠面对象弹簧刚度的确定
请参考知识库《不同厚度、荷载和弹簧刚度的板建模》进一步了解重叠面对象的应用和建模操作。