问题描述:
在 ETABS 中进行开裂分析的正确操作步骤是什么?为什么按照与 SAFE 相同的操作步骤执行后,每次运行得到的开裂挠度结果都不一致?
解答:
ETABS 和 SAFE 均可对梁和楼板进行开裂分析,并计算瞬时开裂挠度以及考虑徐变和收缩的长期挠度,但两款软件在操作步骤上略有差异。概括来说:ETABS 需要按照“先设计,再运行非线性工况”的顺序手动设置;SAFE 支持一键运行所有工况进行分析和设计,程序会在内部自动按照“先设计,再运行非线性工况”的顺序进行。
关于如何在 SAFE 中进行开裂分析,请参考相关教学短视频和技术通讯文章。本文将详细介绍在 ETABS 中进行开裂分析的操作步骤。具体如下:
步骤 1:点击【定义>荷载工况】,添加非线性静力荷载工况,修改【楼板开裂分析】参数,如图 1 所示。
图 1
定义开裂分析的非线性工况
步骤 2:选择梁(如模型中存在)和楼板,依次点击【指定>框架>楼板开裂…】和【指定>壳>楼板开裂…】,将选中的梁和楼板考虑在楼板开裂分析中,如图 2 所示。如果未执行该步操作,程序在运行非线性工况后将弹出警告信息,如图 3 所示。
图 2
框架/壳指定楼板开裂选项
图 3
未指定开裂选项的警告信息
步骤 3:点击【分析>开裂分析选项】,设置开裂分析的配筋来源,如图 4 所示。关于此对话框的详细介绍,请参考知识库《开裂分析和裂缝计算的配筋来源》。
图 4 开裂分析的配筋选项
步骤 4:点击【定义>材料属性】,为混凝土材料设置“开裂挠度的断裂模量(Modulus
of Rupture for Cracked
Deflection)”,如图 5 所示。关于该参数,不同国家的设计规范要求不同,详见 CSI 知识库 Modulus-of-rupture value 或帮助文档。
图 5
设置混凝土材料的断裂模量
步骤 5:点击【分析>设置运行工况】,设置不运行开裂分析的非线性工况,仅运行用于下一步混凝土楼板和框架设计的荷载工况,如图 6 所示。
图 6 设置不运行非线性工况
步骤 6:在运行开裂分析的非线性工况之前,必须先运行楼板和框架设计(如模型中存在梁),否则程序将采用最小配筋率进行配筋。
点击【设计>混凝土框架设计>开始设计】,获取梁的设计配筋。
点击【设计>混凝土板设计>开始设计】,获取楼板的设计配筋。
如果在步骤 3 中配筋来源设置为“用户指定配筋”或“快速指定抗拉钢筋”,则无需运行混凝土板设计。此外,在运行设计前需检查设计首选项和设计组合是否符合预期。
注意:完成设计后,务必点击【保存】按钮,否则程序无法读取梁和楼板的设计配筋结果。如果后续修改模型并更新设计结果,也需点击【保存】按钮以确保程序读取最新的设计配筋结果。
步骤 7:完成设计后,再次点击【分析>设置运行工况】,激活并运行开裂分析的非线性工况。
至此,ETABS 中的开裂分析操作已完成,用户可以查看变形图以确定梁和楼板的开裂挠度。