【功能概述】
【功能详解】
通过【Foundation-支座】命令,可以在对应的节点上自动将独立基础和筏板基础转化成弹簧支座。
注意:Foudation命令无法用于设置了Z向上的模型中 (SET Z UP命令)。
【文本命令格式】
SUPPORT
then either
{ joint-list ELASTIC FOOTING f1 (f2) | joint-list ELASTIC MAT | plate-list PLATE MAT } DIR { X | XONLY | Y | YONLY | Z | ZONLY } SUBGRADE f3
(PRINT) ( {COMP | MULTI } )
or
plate-list PLATE MAT DIR ALL SUBGRADE f4 (f5 f6)
【基础类型】
Foundation:基础类型,包括Footing(独立基础),Elastic Mat(弹性基础底板)和Plate Mat(板单元基础底板)三种类型。
Footing(独立基础):矩形基础的底面积乘以土壤的压缩系数得到弹簧的压缩系数。例如,扩展基础类型,其中L为当前单位系统下,基础的长度(f1),W为当前单位系统下,基础的宽度(f2)。若没有给出基础宽度,则默认基础为边长为L的正方形。
Elastic Mat(弹性基础底板):采用Delaunay三角形面积计算原则得到组成底板各节点的影响面积,再与土壤的压缩系数相乘,求得作用于该节点的弹簧系数。这种计算原则与组成底板的节点位置相关,为了得到准确合理的计算结果,由节点围成的区域应为凸包区域。
Plate Mat(板单元基础底板):当基础底板是使用板单元创建的,则软件采用有限元网格节点方法得到围成板单元各节点从属面积的大小,然后再与土壤的压缩系数相乘,求得作用于节点的弹簧系数。当基础板是采用板单元创建的,建议采用Plate Mat方法。
【方向选择】
Direction:设置弹簧支座的约束方向。其中X、Y和Z是世界坐标系方向。选中的方向将生成弹簧支座约束,其他两个方向的支座为平动约束,转动自由。例如选中Y方向,则Y方向生成弹簧约束支座(此时KFY有数值,而MY被约束),FX和FZ为固接,MX和MZ为自由。而当 X Only 、YOnly或Z Only被选中时,仅在选中方向生成弹簧约束支座,其他各方向平动和转动均为自由。
【其他相关参数】
Subgrade:设置土壤的压缩系数(f3)。单位为当前支座的单位系统。
Print:打印出每个节点的影响面积。
Compression Only:只压弹簧支座生成选项,当支座受拉时将退出工作,关于只压弹簧,可以通过只压弹簧视频进行学习。
Multi-Linear:分段线性弹簧支座生成选项,只能通过文本编辑器进行添加。
【常见的基础类型选择】
>>>>当基础节点的影响面积明确时,如扩展基础类型,此时使用Footing。
>>>>当需要STAAD软件自动计算节点的影响面积时,如基础板放置在土壤上,承受上部结构的所有重量时,且基础板认为是一整块弹性板,此时可以使用Elastic Mat类型。
Example1:
SUPPORTS 1 TO 126 ELASTIC MAT DIREC Y SUBG 200.
***注释***
软件将自动生成从节点1到节点126的弹簧支座,软件先通过节点围成的面积域(该面积域为垂直于世界坐标系Y的平面),自动计算出每个节点的影响面积,然后将节点影响面积乘以土壤压缩系数200,进而得到作用于列表节点上的弹簧支座系数值。
>>>>当需要STAAD软件自动计算节点的影响面积时,且基础板是由板单元组成,另外,节点涉及的所有影响面积都在板单元范围内时,推荐使用Plate Mat类型。
Example2:
SUPPORTS
1 TO 100 PLATE MAT DIREC Y SUBG 200.
【生成X、Y、Z方向弹簧】
若基础土壤的X、Y和Z,三个方向的土壤压缩系数均不同,如筏板基础,则可以在文本编辑中进行添加。
命令格式为: (此时应使用板单元来创建筏板基础)
Example3:
1 TO 100 PLATE MAT DIR ALL SUBG 200 100 150
其中 f4 对应Y方向,应首先给出;f5 对应X方向,第二序位给出;f6 对应Z方向,最后给出。X和Z方向弹簧约束的影响面积与Y弹簧的一样;
若同时输入了生成只压弹簧命令(COMP),则软件认为Y方向是只压弹簧,若某节点在Y方向松弛(即受拉),则Y方向弹簧退出工作,此时该节点对应的X和Z方向的弹簧刚度将置为0;其他情况下,X和Z方向弹簧将在两个方向起作用。
【生成分段线性弹簧】
若需生成分段线性弹簧支座时,需要通过文本编辑器,在正常的Foundation-基础命令后,添加一行关于位移和弹簧常数曲线的命令:
SPRINGS d1 f1 d2 f2 … dn fn
此时,节点弹簧支座的弹簧系数=Foundation中输入的土壤压缩系数×节点影响面积×对应位移下弹簧常数曲线上的数值(fn)。(这里输入的曲线刚度值一般为0-1.0之间)
Example4:
1 TO 100 PLATE MAT DIREC Y SUBG 200. PRINT MUL
SPRINGS -100 2.0 -0.51 2.0 -0.50 1.0 0.0 0.0 1000 0.0
【注意事项】
Example5:
1 2 3 8 ELASTIC MAT DIREC Y SUBG 200. 3 4 5 6 7 8 ELASTIC MAT DIREC Y SUBG 200.