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隔板質量 vs 組質量
創(chuàng)建者:張志國,編輯者:張志國,最近更新:2015/06/11 15:20:20

問題描述:

    對某框架結構的同一樓層進行如下兩個操作:

        操作 ①:將該樓層標高處的所有節(jié)點指定為隔板 D1,如下圖所示。

        操作 ②:將該樓層標高處的所有構件(包括樓板、樓面梁等)指定為一個對象組 Group1,如下圖所示。

        請問,為什么隔板 D1 輸出的總質量與組 Group1 輸出的總質量會有所不同呢?

解答:

        在 SAP2000 中,我們通常會利用隔板或組的定義來輸出整體結構的局部質量,但二者未必能得到相同的結果(如題目中所示),它們的主要區(qū)別如下:

☆ 質量的輸出方法

  1. 隔板質量:必須在運行分析后,在生成的 *.out 文件中輸出。更多內容請參考本知識庫的另一篇文檔《隔板的質量和質心位置》,此處不再贅述。
  2. 組的質量:只需創(chuàng)建分析模型即可在表格中輸出。注意:在組定義的對話框中應勾選“輸出質量和自重”復選框。如下所示:

☆ 質量的來源

  1. 隔板質量:各個約束節(jié)點的節(jié)點集中質量之和。節(jié)點集中質量與質量源的定義密切相關,根據(jù)質量源定義中的不同選項,具體包括以下幾部分:
    • 與節(jié)點相連的所有單元(框架單元、殼單元等)對節(jié)點集中質量的貢獻

      • 單元的自身質量,即:材料密度 x 單元體積。
      • 單元的附加質量,如:線質量、面質量。
      • 單元荷載轉換的質量,如:線均布/集中荷載、面均布荷載、面表面壓力荷載等。
    • 節(jié)點的附加質量,即:點質量
    • 點荷載轉換的質量,如:集中力荷載。
  2. 組的質量:單元的自身質量 + 單元的附加質量 + 節(jié)點的附加質量。
    注意:該質量輸出與質量源的定義無關!即:無論質量源的選項如何改變,只要材料密度及附加質量未改變,則組的輸出質量也保持不變。

        根據(jù)以上對于兩種質量輸出方式的對比,我們再來分析題目中“輸出質量不同”的問題。這里,我們假設質量源定義為默認的“來自單元質量和附加質量”,且模型中未指定任何的附加質量。則有:

  • 隔板質量:樓面梁質量 + 1/2本層柱質量 + 1/2下層柱質量
  • 組的質量:樓面梁質量

        另外,如果假設對樓面梁施加線荷載,且質量源定義為“單元質量 + 附加質量 + 線荷載”。顯然,隔板質量將增大,而組的質量將保持不變。


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