[Chartered]

Привет!

Хотел бы узнать возможен ли расчет нелинейных систем (канаты, тросы) на динамические загружения (сейсмика)?
У меня Лира 9.6. Где-то я читал, что эта возможность реализована в данной версии. Но при анализе, пишет, что такой расчет не реализован.

Кто-нибудь уже встречался с подобными проблемами?

Заранее спасибо!
Chartered

[Инженер-96]

Поразбирайтесь с динамикой+ - прямым интегрированием. Это будет расчет по акселерограммам во времени. Вроде бы геом. нелинейность и какую-то конструктивную нелинейность там учесть можно.

[Chartered]

Спасибо за ответ! )

Делал расчет на сложной конструкции - не выходил расчет. Теперь упростил систему, для пробы, и все легко получилось. Буду разбираться теперь в чем была проблема.

с уважением,
Chartered

[LS2012]

спектральным анализом (разложение по формам) можно посчитать только линейные задачи
в Лире-САПР и Лире 9.6 - это стандартный набор динамик задаваемых через "Нагрузки/Динамика/Таблица динамических загружений"
но кроме этого есть возможность решать динамику и прямым интегрированием по времени
но это уже не будет стандартный набор параметров: бальность + коэф. из таблиц
это уже будет акселерограмма для сейсмики или некий импульс для ветровой пульсации
сейчас таким методом можно решать:
линейные задачи;
физнелинейные с итерационными КЭ (балки-стенки, объемники, спецэлементы (односторонние опоры, трение и др.));
геомнелинейные (ванты, мембраны)

в справке об этом подробно написано

дополнительно см. коэф. к акселерограммам во вложении

здесь см. пример - http://www.rflira.ru/news/hotnews/1285068336.html
первое место студенческого конкурса - Расчёт технологического вантового перехода пролётом 150 м

[Chartered]

Спасибо за информацию!!

[gdenisn]

LS2012, я правильно понимаю, что есть два метода решения задач на сейсмику (разложение по формам и прямое интегрирование) это две разных "расчетных схемы"?
одна задается с применением модуля "Динамика+" с акселерограммами, а другая с применением "Нагрузки/Динамика/Таблица динамических загружений" и собранных масс со статических загружений?

то есть по сути нужно создавать два расчетных файла?
из справки:
"Расчет
Для решения проблемы динамического расчета конструкций используют два основных метода:
- прямое интегрирование уравнений движения;
- разложение по собственным формам.
Метод разложения по собственным формам можно применять только в рамках линейного расчета, так как принцип суперпозиций недействителен в рамках нелинейной теории. Методы же прямого интегрирования носят общий характер и могут применяться для решения всех задач динамического расчета конструкций.
В динамике во времени используется прямое интегрирование уравнений движения." (С)

пытался посчитать простую П-образную железобетонную раму с нелинейными свойствами материала в "Динамике+" (бетон с армированием). не считает. говорит не реализована такая задача.

Сообщение от LS2012 сейчас таким методом можно решать: линейные задачи; физнелинейные с итерационными КЭ (балки-стенки, объемники, спецэлементы (односторонние опоры, трение и др.)); геомнелинейные (ванты, мембраны)

видимио, именно поэтому не получилось посчитать?

Сообщение от LS2012 в справке об этом подробно написано

подскажите раздел, где почитать об этом подробно? (я читал "Динамика во времени (пояснения)", "ДИНАМИКА плюс (Динамика во времени)")

[AVO]

Еще пользуются таким приемом: считают на динамику в линейной постановке, а потом заходим в результаты расчета нажимаем преобразовать результаты в нагрузки, после чего удалить таблицу РСУ и переделать схему в нелинейную. При такой операции получаем квазистатическое загружение - Лира считает нам силы инерции и прикладывает их к схеме как статические. Про точность такого метода ничего не могу сказать (ведь формы колебаний определяются при этом как для упругой системы), но иногда так делают. Думаю, погрешность должна быть вполне приемлима (сам я пока ничего не сравнивал). По-моему, в 9.6 уже появилась эта функция, хотя врать не буду, точно не уверен.

[gdenisn]

Сообщение от Proectant считают на динамику в линейной постановке, а потом заходим в результаты расчета нажимаем преобразовать результаты в нагрузки, после чего удалить таблицу РСУ

и как это сделать при применении "Динамика+" ? в "Динамика+" кнопка РСУ вообще недоступна

а вот с "простой" динамикой попробуем)

LS2012, подскажите, как нелинейную задачу посчитать с "Динамикой+"?
и еще. как посмотреть усилия/перемещения в элементах, после расчета в Динамика+ ?

[AVO]

Сообщение от gdenisn и как это сделать при применении "Динамика+" ? в "Динамика+" кнопка РСУ вообще недоступна а вот с "простой" динамикой попробуем)

Да-да-да, именно с простой. Я имел в виду, что динамика+ вообще не задействована. Т.е мы делаем линейный расчет с РСУ (хотя для определения динамической нагрузки они нам не нужны, но чисто чтоб примерно подобрать арматуру и задать ее в нелинейный расчет, и потом уже варьировать). Заходим в каждое дин. загружение и преобразуем его в статическое (которое квазистатическое по сути). И только с этого момента начинается нелинейность, до этого ее вообще не было. Удаляем к чертям все наши динамические загружения и таблицу РСУ (если была), и начинаем задавать нелинейные КЭ, после чего составляем РСН-ы. В итоге у нас нет ни одного динамического загружения, только статические и квазистатические.
Честно сказать с динамикой+ ни разу не работал, получается можно и в нелинейной постановке динамические нагрузки задавать, о как. Надо будет изучить!

[gdenisn]

Proectant, вот еще такой вопрос. при расчете динамический нагрузок (конкретно - сейсмика) при "простой" задаче динамики, в результатах расчета получаются что за усилия?
Например:
загружение №1 - собств. вес
загружение №2 - полезная нагрузка
загруженние №3 - сбор масс от №1 и №2. + сейсмическая нагрузка.

посчитали, в результатах просматриваем №1, №2 и №3.
вот в загружении №3 есть несколько форм колебаний (смотря сколько задали) и соответствующие этим формам усилия в элементах. вот вопрос. что это за усилия?
то есть, как определить максимальные усилия в элементах? сложить №1, №2 и №3, или в результатах загружения №3 уже есть загружения №1 и №2 (мы же собирали массы)

Offtop: где то на форуме лира-сапр находил пояснения, но окончательно запутался...там столько расписано...

[AVO]

Сообщение от gdenisn посчитали, в результатах просматриваем №1, №2 и №3. вот в загружении №3 есть несколько форм колебаний (смотря сколько задали) и соответствующие этим формам усилия в элементах. вот вопрос. что это за усилия? то есть, как определить максимальные усилия в элементах? сложить №1, №2 и №3, или в результатах загружения №3 уже есть загружения №1 и №2 (мы же собирали массы)

Уфффффффф, сейчас попробую...
Итак, как известно, при линейном расчете у нас действует принцип суперпозиции - сумма воздействий равна воздействию от суммы. На этом основан спектральный метод расчета динамических нагрузок (я буду говорить по-простецки, так как сам возможно еще кое-чего в этом деле не понимаю).
При расчете мы используем так назывемые собтвенные формы колебаний. Т.е. мы раскладываем колебания здания на несколько форм, и сгласно принципу суперпозиции считаем, что суммарные собственные колебания - сумма колебаний по собственным формам. По всем собственным формам. Особенность собственной формы - она не зависит от нагрузки. Она зависит только от жесткости здания (сечения элементов, балочное/безбалочное перекрытие, расстановка диафрагм) и от его массы. Эту самую массу мы указываем, нажимая нагрузки\динамика\учет статических загружений. Т.е. мы говорим лире: в колебаниях учавствует вот такая масса!
Далее лира по заданным жесткостям и массам определяет нам формы колебаний, и к этим формам уже прикладывает нагрузку - например ветер или сейсмику (на самом деле все сложнее, я для себя так говорю всегда чтобы проще было для понимания).
Когда мы заходим в результаты расчета по загружениям, то в динамических загружениях нам показывают усилия от той или иной формы. Если хотим усилие от всего динамического загружения, то эти усилия надо складывать (наверное только это можно было написать, а всю лирику до этого выкинуть ) Если хотим чтобы она сама все сложила, то надо строить таблицу РСУ либо переходить к просмотру результатов по РСН.
Еще деталь: если у нас просмотр по загружениям, то смотреть усилия можно только от тех форм, которые лира учтет в РСУ и вообще в дин. нагрузках - это те формы, в которых учавствует более 1 если не ошибаюсь процента от собранных масс. Можно нажать кнопочку формы колебаний, тогда будут показываться все формы, но усилия от них уже не посмотреть.
Вобщем развел тут демагогию, если что переспрашивайте, постараюсь ответить коротко и ясно
Но, безусловно, в загружении 3 не сидит нагрузка от загружения 2 и 1, усилия от них см. в соответствующих загружениях. А массы мы собираем грубо для того, чтобы лира знала сколько весит наше здание.

[gdenisn]

Сообщение от Proectant Когда мы заходим в результаты расчета по загружениям, то в динамических загружениях нам показывают усилия от той или иной формы. Если хотим усилие от всего динамического загружения, то эти усилия надо складывать

ага! вот я так и предполагал!

Сообщение от Proectant это те формы, в которых учавствует более 1 если не ошибаюсь процента от собранных масс.

а вот тут по-подробнее, если можно. где об этом можно почитать? (справка, пособие и прочее. не только тут уже видел упоминание про 1%, но только упоминание)

кстати, о направляющих косинусах: в результатах смотрим загружение №3 (см. выложенный файлик) (загружение динамическое - сейсмическое). в этом загружении мы задавали направляющий косинус по Х=1. а первая форма колебаний - рама колеблется в направлении У. то есть Лире не важно, в каком направлении мы указали сейсмику, она просто определяет формы колебаний? но опять же, эти формы она показывает в загружении №3, которое у нас сейсмическое и косинус по Х=1.... то есть усилия при сейсмике при кос Х=1. что то теперь я окончательно запутался...

- кроме всего прочего, не могу разобраться с коэффициентами при учете статических нагрузок (какие коэффициенты преобразования принимать для разных нагрузок? где описано какие для каких нагрузок принимать?)
- и что за поправочный коэффициент для сейсмических сил?

ПС:

Сообщение от Proectant . Можно нажать кнопочку формы колебаний, тогда будут показываться все формы, но усилия от них уже не посмотреть.

кстати, усилия посмотреть можно... только почему то не от всех форм колебаний( (см. файлик). в результатах можно менять номер формы колебаний даже при неактивном поле номера формы. так, в выложенном мной примере усилия по загружению №3 и форме №3 можно посмотреть. по остальным нельзя( как так?! или это и есть тот самый 1% от массы?

[AVO]

Сообщение от gdenisn или это и есть тот самый 1% от массы?

Именно! Это и есть тот самй процент массы. Я ж говорю, пока у нас результаты расчета по загружениям, то активны только те формы, в которых учавтсвует 1%. Про почитать честно сказать не знаю даже, нам это говорили на учебе по Лире. Сколько процентов какая формы ест, мона посмотреть нажав окно\стандартные таблицы, выбрать периоды колебаний, галочка, смотрим столбец модальные массы. Поройтесь в спарвке, поищите про модальные массы, думаю там и будет этот процент несчастный. Это в мануале надо искать.
По поводу направления... Собственные формы колебаний у здания зависят только от здания! Они свои у каждого здания (ну еще грунты может быть влияют). Далее на эти колебания мы накладываем начальные условия - сейсику в таком-то направлении, сейсмику в сяком-то направлении. И получаем усилия. Т.е. от разных направлений сейсмики будут разные усилия, и колебаться будет по-разному (перемщения будут другие), хотя собственные формы - одни и те же. ДОБАВИЛ: Т.е. для каждого динамического загружения (читай для каждого направления сейсмики) у нас получаются свои формы колебаний. Они уже не собственные формы, а просто формы колебаний. И для разных направлений они разные. Лира нам показывает уже итоговые формы колебаний от конкретной нагрузки. Собственные она нам не показывает. Я про них упомянул чтобы понятнее было про сбор масс.
То, что у Вас рама колеблется по Y хотя сейсмика по Х, дак это у Вас скорее всего крутильная форма колебаний получилась. Надо попытаться подвигать диафрагмы. (файлик влженный не смотрел, посмотрю чуть позже).
Насчет коэффициента преобразования: ну вдруг Вы считаете, что у Вас во время землятрясения будет только длительный снег, а кратковременного не будет? Или что народ в здании будет, но не максимальное его количество, а чуть-чуть? Лира дает Вам возможность это учесть, собирая массы. Но это тоже я очень грубо сказал, чисто для понимания.
И вот еще цитата из справки: "В соответствующих полях ввода численно задаются поправочный коэффициент для сейсмических сил (по умолчанию равен единице). Поправочный коэффициент умножается на получаемые величины инерционных сил и задается отличным от единицы, когда появляется необходимость произвести расчет на какое-либо нестандартное сейсмическое воздействие"

[gdenisn]

Сообщение от Proectant Т.е. от разных направлений сейсмики будут разные усилия, и колебаться будет по-разному

то есть чисто теоретически при сейсмике по Х может колебаться по У?

Сообщение от Proectant То, что у Вас рама колеблется по Y хотя сейсмика по Х, дак это у Вас скорее всего крутильная форма колебаний получилась. Надо попытаться подвигать диафрагмы.

пример простой - П-образная рама (тупо "табуретка" с рамными узлами)

Сообщение от Proectant Собственные она нам не показывает. Я про них упомянул чтобы понятнее было про сбор масс.

как я понял, формы колебаний, которые видим при просмотре результатов от сейсмического нагружения - это уже формы при учете собранных масс и направления сейсмического воздействия?

пс: буду признателен, если посмотрите файлик с примером и поясните насчет колебаний по У при сейсмике по Х.
про коэффициенты понял, спасибо. справку буду читать внимательнее

ППС:

Сообщение от Proectant Насчет коэффициента преобразования: ну вдруг Вы считаете, что у Вас во время землятрясения будет только длительный снег, а кратковременного не будет? Или что народ в здании будет, но не максимальное его количество, а чуть-чуть? Лира дает Вам возможность это учесть, собирая массы. Но это тоже я очень грубо сказал, чисто для понимания.

чисто для понимания понял))) а в какой норм. литературе можно это глянуть? есть СП по проектироанию в сейсмических районах. там есть кое-какие коэффициенты. только они не так называются. и я считаю, они немного не к тому относятся. как Вы считает? какие коэф. применяете?

[AVO]

Сообщение от gdenisn то есть чисто теоретически при сейсмике по Х может колебаться по У?

Чисто теоретически и чисто практически и чисто еще как-нибудь - может. Если открыть любую книжку про сейсмику (Поляко например, Бирбаер, надеюсь не ошибся в фамилии, любую!) первое что там написано про сейсмику - что это очень неоднородные колебания, трудно поддающееся описанию математическими формулами. Посмотрите в учебниках картинки - фотки записей сейсмографов - колебания происходят во всех плоскостях и очень неравномерно. Видимо, накладывается огромное количество факторов, или может мы не до конца понимаем природу этого явления (а скорее всего и то и другое). То, что вы задаете сейсмику по Х, совершенно не значит, что колебаться все будет только в этой плоскости. Вы просто говорите лире: "волна пришла оттуда!". А колебаться основание вашего здания (т.е. грунт) будет черт его знает как, во все стороны спасибо что подпрыгивать не будет (и то не факт). А файлик я посмотрел, симпатичные такие колебания... Кстати крутильная форма будет вторая, а не первая и не третья, но она в величину нагрузки не вошла.

Сообщение от gdenisn как я понял, формы колебаний, которые видим при просмотре результатов от сейсмического нагружения - это уже формы при учете собранных масс и направления сейсмического воздействия?

Именно так, Вы все правильно поняли.
Про коэффициенты посмотрю сам, поищу, я ведь тоже совсем недано с этим всем столкнулся.
P.S. Все жду, что какой-нибудь корифей с форума ткнет меня мордой в какое-нибудь мое заблуждения, но этого не происходит... Шифруются...

[gdenisn]

Proectant, спасибо огромное!

Сообщение от Proectant P.S. Все жду, что какой-нибудь корифей с форума ткнет меня мордой в какое-нибудь мое заблуждения, но этого не происходит... Шифруются...

вот и я жду) а то так складно и понятно, и так быстро ни разу не было)) всегда что-то, да не так, и не туда понимаю...(

знатоки, АУ!)

[Юсуп]

Классикой по методу разложения по собственным колебаниям можно считать книгу Р.Клаф, Дж.Пензиен Динамика сооружений, М.:Стройиздат, 1979 http://dwg.ru/dnl/1761
Не плохая также книга Бирбраер А.Н. Расчет конструкций на сейсмостойкость. 1998 http://dwg.ru/dnl/8048

[AVO]

Сообщение от Юсуп Классикой по методу разложения по собственным колебаниям можно считать книгу Р.Клаф, Дж.Пензиен Динамика сооружений, М.:Стройиздат, 1979 http://dwg.ru/dnl/1761 Не плохая также книга Бирбраер А.Н. Расчет конструкций на сейсмостойкость. 1998 http://dwg.ru/dnl/8048

А вот за это огромное спасибо!
Про Бирбраера-то я знал, а первую книгу даже и не видел!