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隔板质量 vs 组质量
创建者:张志国,编辑者:张志国,最近更新:2015/06/11 15:20:20

问题描述:

    对某框架结构的同一楼层进行如下两个操作:

        操作 ①:将该楼层标高处的所有节点指定为隔板 D1,如下图所示。

        操作 ②:将该楼层标高处的所有构件(包括楼板、楼面梁等)指定为一个对象组 Group1,如下图所示。

        请问,为什么隔板 D1 输出的总质量与组 Group1 输出的总质量会有所不同呢?

解答:

        在 SAP2000 中,我们通常会利用隔板或组的定义来输出整体结构的局部质量,但二者未必能得到相同的结果(如题目中所示),它们的主要区别如下:

☆ 质量的输出方法

  1. 隔板质量:必须在运行分析后,在生成的 *.out 文件中输出。更多内容请参考本知识库的另一篇文档《隔板的质量和质心位置》,此处不再赘述。
  2. 组的质量:只需创建分析模型即可在表格中输出。注意:在组定义的对话框中应勾选“输出质量和自重”复选框。如下所示:

☆ 质量的来源

  1. 隔板质量:各个约束节点的节点集中质量之和。节点集中质量与质量源的定义密切相关,根据质量源定义中的不同选项,具体包括以下几部分:
    • 与节点相连的所有单元(框架单元、壳单元等)对节点集中质量的贡献

      • 单元的自身质量,即:材料密度 x 单元体积。
      • 单元的附加质量,如:线质量、面质量。
      • 单元荷载转换的质量,如:线均布/集中荷载、面均布荷载、面表面压力荷载等。
    • 节点的附加质量,即:点质量
    • 点荷载转换的质量,如:集中力荷载。
  2. 组的质量:单元的自身质量 + 单元的附加质量 + 节点的附加质量。
    注意:该质量输出与质量源的定义无关!即:无论质量源的选项如何改变,只要材料密度及附加质量未改变,则组的输出质量也保持不变。

        根据以上对于两种质量输出方式的对比,我们再来分析题目中“输出质量不同”的问题。这里,我们假设质量源定义为默认的“来自单元质量和附加质量”,且模型中未指定任何的附加质量。则有:

  • 隔板质量:楼面梁质量 + 1/2本层柱质量 + 1/2下层柱质量
  • 组的质量:楼面梁质量

        另外,如果假设对楼面梁施加线荷载,且质量源定义为“单元质量 + 附加质量 + 线荷载”。显然,隔板质量将增大,而组的质量将保持不变。


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