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截面切割与面对象的自动剖分
创建者:张志国,编辑者:张志国,最近更新:2017/08/09 15:58:05

问题描述:

        如左图所示,基于对象模型指定的用于定义截面切割的对象组,包含剪力墙底部的面对象和基底节点(共 7 个)。如右图所示,在对面对象指定 2 x 2 的自动剖分后,分析模型中的基底节点共 13 个,其中底边中点处的节点(共 6 个)并未包含在之前定义的对象组中。请问,在这种情况下采用对象组定义截面切割,SAP2000 在合成截面内力时能否考虑面对象自动生成的有限元节点(如底边中点处的节点)?

解答:

        对于上述问题,我们可以通过对比截面内力与基底反力的数值来确定答案。由于外荷载仅包含侧向(X 向)集中力,故只需对比沿 X 向的合力和反力以及绕 Y 向的合力矩和反力矩。如下所示,X 向的基底反力与局部 1 轴的截面内力、绕 Y 向的基底反力矩与绕局部 2 轴的截面内力矩均完全相同。


        由此可见,基于对象组定义的截面切割在合成内力时,SAP2000 将自动考虑面对象内部生成的有限元节点,即使这些节点并未包含在用于定义截面切割的对象组中。换个角度讲,如果上述结论不成立,即:截面切割在合成内力时不考虑面对象内部生成的有限元节点。那么,以上截面内力 F1 必然小于基底剪力 FX,但事实显然并非如此。

        上述截面切割与面对象自动剖分之间的处理原则,类似在面对象的自动剖分选项中勾选【支座条件和节点约束】复选框。不同的是,对于截面切割的内力合成,程序内部会自动处理,无需用户干预。具体如下:第一,如果面对象任意一条边的两个端节点均用于定义截面切割,该边内部生成的有限元节点也会自动用于定义相同的截面切割。第二,如果面对象全部的角节点均用于定义截面切割,该面对象内部生成的全部有限元节点也会自动用于定义相同的截面切割。

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