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多于四个节点的“伪四边形”
创建者:张志国,编辑者:张志国,最近更新:2023/03/23 09:30:03

问题描述:

        如下所示,钢框架结构的楼板被楼面梁分割为四边形(左图),但在指定为“不自动剖分(None)”后仍强制生成内部单元和节点(右图)。由于楼板采用面外刚度为零的膜单元,这种强制性的网格剖分会造成结构的刚度奇异和周期异常问题。请问,为什么会存在这种强制性的网格剖分?如何有效规避这个问题?

解答:

        如下所示,当前模型中存在大量多于四个节点的“伪四边形”,也就是存在三个或更多节点共线的五边形、六边形甚至七边形。SAP2000 在生成分析模型时会强制性地自动剖分上述“伪四边形”,以便生成三角形和四边形的膜单元。此时,即使用户人为指定“不自动剖分”也无法阻止这个内部操作,因为有限单元法中的面单元只有三角形和四边形两种形状。

        上述问题的产生多与模型转换有关,如:PKPM YJK SAP2000MIDAS SAP2000,等等。因此,解决这个问题的基本思路应该是:删除全部“伪四边形”,重新绘制“真四边形”。但是,对于规模较大的计算模型,以上手动操作费时费力,不推荐使用。

        经验证后发现,采用以下操作可以有效解决这个问题:先选中全部对象(键盘快捷键 Ctrl+A),再点击【编辑>编辑面>分割面】命令。在【分割面】对话框中选择【根据选择的线进行分割】,但不勾选关于“延长直线”的复选框,如以下左图所示。完成上述操作后,模型中全部“伪四边形”自动转换为只有四个节点的“真四边形”,如以下右图所示。

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