【功能概述】
确保板板连接或梁板连接处共节点的建模方式介绍(二)
【功能详解】
由帖子“模型在加荷载及结构计算前是否必须要确保板与板连接正确及梁与板正确连接?” 可知,有限元计算时候,为保证节点间传力正确,需要确保相邻的两个板单元在连接处由共用的节点连接;若梁和板连接,要用板单元节点将梁单元打断,保证梁板连接处共用同一个节点。
为确保板-板间连接和板-梁间连接节点共点,STAAD.Pro提供以下三种方式建模:
方法三:
STAAD.Pro软件也提供Parametric Models-参数化建模,可以建立任意网格划分的板单元,一般用于复杂的板网格划分,标准形状的板,建议使用方法一和方法二来进行板网格划分。(这个功能需要使用STAAD.Pro Advanced版本授权)
操作技巧:
1. 一般情况下,先建立网格密度较密的板单元,再建立其他网格节点较少的板单元。而后设置的网格密度值(Target element size)应大于或者等于已经生成的板的网格密度,比如已经生成的板的网格密度大概是1米,则后面设置的网格密度应该等于或者大于1m。
2. 采用参数化建模,建议先在板边界处添加辅助梁,用节点将边界辅助梁的网格划分好,然后再添加参数化建模,生成板的网格,之后再删除辅助梁,如下图所示:
(这是由于软件自动划分的网格,很可能由于为了保证网格质量,导致边界处的网格划分不满足用户的预期,因此推荐使用辅助梁来进行网格划分。)
参数化板单元建模对于有梁构件节点位置处以及和其他板单元相交的边界处,软件会考虑梁单元节点和其他板单元的节点来进行新板的划分(也可以不考虑其他节点,按照选定点来划分,建议勾选自动考虑其他节点)。这种参数话建模得到的网格,建议进行人工网格质量核查,若模型中存在大量畸变的网格,有可能会导致模型计算发散,或者某些点上出现严重的应力集中,导致计算时间增长,计算结果出现异常。网格质量问题是通用有限元软件网格划分问题的通病。
点击界面右侧中“Preview Models”-点击Add添加板模板。板单元可选择slab类型或者wall类型(这只是板单元类型分类,实际上均是采用的壳单元进行建模),也可以不进行分类。这里设置标准网格划分(Standard)-四边形(Quad)-选择自动划分,设置目标网格单元为1m(由于相邻板的网格密度为1m,这里我们也设置1m)。
注意:要考虑划分出来的网格质量,而过小的网格划分,会大量增加模型计算成本,可根据板的真实尺寸来考虑网格节点的分布疏密。一般情况下,对于有应力集中的部分,可以精细划分网格。
这里选择不增加洞口。
在界面右侧对话窗中,可知新建板的边节点是自动考虑连接节点的。点击红框中的Merge Mesh-生成网格,一系列板单元生成。
相关链接:确保板板连接或梁板连接处共节点的建模方式介绍(一) 如何准确在板/墙交接处直接生成共节点?