问题描述:
巨柱在超高层结构或复杂结构中越来越多出现,由于其截面大,与其它框架连接时需要考虑其位置关系及重叠区域,在ETABS中需要怎么设置?
解答:
图1 巨柱与框架梁相连
型钢混凝土巨柱(4000X1200mm)与框架梁(400X700mm)相连,其实际结构中的位置关系如图1所示。在ETABS中进行建模时,可按照以下两种方式进行。
1、按构件实际位置建模
按照构件的中心线所在位置建立模型,由于巨柱与框架梁均采用框架单元模拟,在有限元模型中未相交,无法直接传递荷载,协调变形。
在ETABS中,可采用连接单元来处理该种情况,通过菜单定义>截面属性>连接/支座属性,定义如下图所示的线性连接单元,使其六个自由度均固定,并使用该连接单元连接巨柱和框架梁的相交端。
图2 连接单元属性对话框
图3 巨柱与框架梁相连
可采用端部偏移命令来考虑梁柱重叠区域的影响。
图4 框架梁端部偏移设置
2、按照端点相连建模
也可考虑在有限元模型中,线对象必须相交才可以传递荷载,按照下图方式进行模型建立。
图5 按照端点直接相连建模
可利用插入点命令将框架梁偏移至实际位置。菜单 指定>框架>插入点,将框架梁端部偏移至实际位置。注意,取消对话框中“偏离质心的插入点不改变框架刚度”选项,此时,程序按照偏心后的位置计算结构刚度。
图6 插入点指定参数及效果
可采用端部偏移命令来考虑梁柱重叠区域的影响。在该模型中,绘制的梁几何长度为6.264m,由于设置了梁的偏心,且在分析中程序考虑了偏心对结构刚度的影响,故程序形成的有限元模型中框架梁长度为6m,按照图4所示的端部偏移设置,I端(起始端)偏移600mm后,框架梁实际净长度为5.4m。
若巨柱采用壳对象建模,则框架对象可按照实际位置建模,对壳对象进行合理剖分保证框架对象和壳对象的连接即可。