问题描述:
ETABS 施工模拟分析可以处理哪类问题?在使用施工模拟分析过程中要注意哪些内容?
解答:
利用 ETABS 施工模拟分析功能,用户可以定义任意的施工顺序,可以模拟建筑结构加固改造的过程,也可以在施工模拟分析中考虑与时间相关的材料属性。
1、自动施工顺序工况
用户可自定义每一个施工步中的楼层数及施工模拟中不考虑的部分,如下图所示。
【自动施工顺序工况】对话框
2、用户自定义施工顺序工况
ETABS 支持用户自定义施工顺序工况,在施工顺序模拟中,用户可以自定义施工步的总步数以及在每一施工步中的施工内容,从而可以实现建筑物任意的建造过程而不只是局限于完全按层施工。
用户在定义施工顺序工况前可以先定义好分组,将进行每种不同操作的内容定义到不同的分组中,在施工步中可以按照组来进行相关操作。
【阶段数据】对话框
对于大型框架核心筒结构,在实际的施工过程中,核心筒往往会比周围框架快几个楼层,这样的施工过程在ETABS 中可以非常方便的模拟,如下图所示:
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第一阶段
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第二阶段(增加大型斜向支撑)
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第三阶段
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第四阶段
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施工阶段定义
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3、加固改造项目模拟
为满足某些特定的功能对现有结构进行改造包括拆除部分构件满足大空间的需求、更换部分构件满足承载力需求等内容。在 ETABS 中,施工步中的阶段操作包含了拆除构件及改变截面的操作。
如图所示结构由于建筑功能发生改变需要拆除部分构件以满足新的功能需求,在 ETABS 中模拟建筑构件拆除的内力结果如下图所示。
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原有结构
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阶段施工第一步
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阶段施工第二步
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阶段施工第三步
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阶段施工模拟部分构件拆除
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4、与时间相关的属性
ETABS 可以考虑结构的时间相关属性,包含混凝土的强度、刚度、收缩、徐变与时间相关的属性。材料与时间的相关属性需要在定义材料中的高级材料属性中定义,其对话框如下所示。
与时间相关属性定义对话框
用户根据 CEB-FIP90 输入相关的参数后,可以得到强度、刚度、徐变系数、收缩应变的与时间的相关曲线。
与时间相关属性曲线
在阶段施工模拟中,需要定义每一个施工步的持续时间以及在每一个施工步中所添加构件的龄期,以天为单位,程序会根据用户输入的时间自动计算在相应时间内的材料属性。
阶段定义中与时间相关的参数
施工步中与时间相关的参数
注意,如果在施工模拟中要考虑与时间相关的属性,必须在非线性参数设置中将材料非线性参数对话框中的“时间相关材料属性”项选为“是”,如下图所示。
5、几何非线性参数设置
ETABS 在施工模拟分析中可以考虑结构的几何非线性数据,包含 P-Delta 及大位移,如下图所示。
几何非线性属性对话框
6、结果保存对
非线性施工工况结果保存默认选项为“最终阶段的结果”,在此种情况下,用户无法观察到施工过程中每个阶段的受力状况。如果要观察每个施工阶段的受力情况,用户可根据实际需求在结果保存对话框中选择适当的保存选项,一般静力荷载下选“各阶段的结束”即可。
结果保存对话框