STRAT V45 水池筒倉(cāng)功能介紹

1、STRAT V4.5 水池筒倉(cāng)功能的重要更新(2010-3-23)日期：2010/3/23   STRAT V4.5版本的第二次更新，是我們近年來(lái)在水池筒倉(cāng)方面研發(fā)的一次集結(jié)。本次更新使STRAT水池筒倉(cāng)的計(jì)算、設(shè)計(jì)功能得到極大的提升，進(jìn)一步鞏固軟件在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。 本次更新涉及水池筒倉(cāng)領(lǐng)域的主要內(nèi)容簡(jiǎn)介如下：     1、網(wǎng)格剖分邊界節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)功能    STRAT網(wǎng)格剖分命令采用先進(jìn)的Pave算法，能夠處理任意復(fù)雜形狀、多內(nèi)部洞口平面、曲面，得到均勻、優(yōu)化的有限元網(wǎng)格。尤其是STRAT集成后網(wǎng)格剖

2、分功能，能夠自動(dòng)區(qū)分空間多連接區(qū)域(如樓蓋中的梁格、水池中的壁板)，并確保各區(qū)域之間網(wǎng)格在邊界上的一致。這是STRAT軟件的一項(xiàng)重要的技術(shù)，是STRAT軟件在大板樓蓋、水池筒倉(cāng)方面領(lǐng)先于其他軟件的技術(shù)基礎(chǔ)之一。    但是，此前STRAT多區(qū)域網(wǎng)格協(xié)調(diào)的前提是各區(qū)域一次性剖分。如不能一次性剖分，需要包含已經(jīng)剖分區(qū)域細(xì)分之后的邊界，在實(shí)際操作中較為繁瑣。    結(jié)合STRAT/Prep的內(nèi)部圖形與節(jié)點(diǎn)的管理機(jī)制，對(duì)網(wǎng)格剖分功能再次開(kāi)掘，本次更新實(shí)現(xiàn)了多區(qū)域邊界的自動(dòng)協(xié)調(diào)。部分區(qū)域已經(jīng)剖分網(wǎng)格之后，后續(xù)的網(wǎng)格剖分可以不需要包含剖分后的邊界

3、，邊界協(xié)調(diào)由程序自動(dòng)完成。這項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)，不但是網(wǎng)格剖分技術(shù)本身的提升，更是STRAT軟件整體先進(jìn)技術(shù)集成的結(jié)果。    這些一項(xiàng)重要的技術(shù)進(jìn)步，將改變很多結(jié)構(gòu)模型的建模方法和過(guò)程。例如水池筒倉(cāng)的建模，不再需要整體結(jié)構(gòu)一次剖分，可以各個(gè)大板分別剖分，部分缺失的樓板可以后續(xù)再補(bǔ)充，各大板的網(wǎng)格長(zhǎng)度還可以不同?，F(xiàn)澆空心板樓蓋的網(wǎng)格剖分也可以更靈活。詳細(xì)STRAT V4.5更新：網(wǎng)格剖分邊界節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)功能(2010-3-24)日期：2010/3/24    STRAT網(wǎng)格剖分命令采用先進(jìn)的Pave算法，能夠處理任意復(fù)雜形狀、多內(nèi)部洞口平面、

4、曲面，得到均勻、優(yōu)化的有限元網(wǎng)格。尤其是STRAT集成后網(wǎng)格剖分功能，能夠自動(dòng)區(qū)分空間多連接區(qū)域(如樓蓋中的梁格、水池中的壁板)，并確保各區(qū)域之間網(wǎng)格在邊界上的一致。這是STRAT軟件的一項(xiàng)重要的技術(shù)，是STRAT軟件在大板樓蓋、水池筒倉(cāng)方面領(lǐng)先于其他軟件的技術(shù)基礎(chǔ)之一。    但是，此前STRAT多區(qū)域網(wǎng)格協(xié)調(diào)的前提是各區(qū)域一次性剖分。如不能一次性剖分，需要包含已經(jīng)剖分區(qū)域細(xì)分之后的邊界，在實(shí)際操作中較為繁瑣。    結(jié)合STRAT/Prep的內(nèi)部圖形與節(jié)點(diǎn)的管理機(jī)制，對(duì)網(wǎng)格剖分功能再次開(kāi)掘，本次更新實(shí)現(xiàn)了多區(qū)域邊界的自動(dòng)協(xié)調(diào)。部分

5、區(qū)域已經(jīng)剖分網(wǎng)格之后，后續(xù)的網(wǎng)格剖分可以不需要包含剖分后的邊界，邊界協(xié)調(diào)由程序自動(dòng)完成。這項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)，不但是網(wǎng)格剖分技術(shù)本身的提升，更是STRAT軟件整體先進(jìn)技術(shù)集成的結(jié)果。     更新后的網(wǎng)格剖分對(duì)話(huà)框如下，增加了“自動(dòng)與已有邊界協(xié)調(diào)”的選項(xiàng)(隱含選中)。該選項(xiàng)對(duì)網(wǎng)格剖分、網(wǎng)格剖分(面單元)兩個(gè)命令均有效。    選中該選項(xiàng)后，程序自動(dòng)檢測(cè)邊界上的有效節(jié)點(diǎn)，確保剖分后網(wǎng)格與已有節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)。   有效節(jié)點(diǎn)指單元上的節(jié)點(diǎn)，包括梁柱、墻、板等實(shí)體單元，也包括節(jié)點(diǎn)單元，包括輔助線(線、弧、拋物線)，不包括圓。

6、單元?jiǎng)h除后仍然保留的節(jié)點(diǎn)不是有效節(jié)點(diǎn)，弧心、圓心等節(jié)點(diǎn)也不為有效節(jié)點(diǎn)。     這是一項(xiàng)重要的技術(shù)進(jìn)步，將改變STRAT很多結(jié)構(gòu)的建模過(guò)程。下面是幾個(gè)例子。     例1：多折板。 空間三折板，用網(wǎng)格剖分(面單元)命令依次剖分，網(wǎng)格長(zhǎng)度分別為0.3m、0.5m、0.75m。利用邊界點(diǎn)自適應(yīng)功能，得到連續(xù)、漸變的單元網(wǎng)格。     例2：柱上水池壁板。非等距排列的柱支撐水池壁板。網(wǎng)格剖分時(shí)，只需選擇壁板進(jìn)行剖分，程序自動(dòng)檢測(cè)柱端點(diǎn)，并確保剖分后的網(wǎng)格與柱節(jié)點(diǎn)一致。這對(duì)多層池尤其

7、有用，當(dāng)剖分上層壁板時(shí)，下層柱一般不被顯示而被忽略，利用邊界點(diǎn)自適應(yīng)功能，就能確保節(jié)點(diǎn)完全連接。     例3：水池走道板。利用STRAT V4.5的快速建模功能，可以很快建立一個(gè)多倉(cāng)池的模型并加載。如果同時(shí)需要考慮走道板的影響，可以直接在已經(jīng)剖分好的模型基礎(chǔ)上添加。如下圖所示，快速建模得到池壁、底板的剖分結(jié)果，然后直接用大板添加走道板，最后直接選擇走道板剖分，即可得到與下部網(wǎng)格協(xié)調(diào)的單元網(wǎng)格。快速建模的結(jié)果            &#

8、160;                   大板補(bǔ)充走道板針對(duì)走道板的剖分，自動(dòng)與已有網(wǎng)格協(xié)調(diào)     例4：帶洞口蓋板。在STRAT V4.5的快速建?；A(chǔ)上，加上帶洞口頂板。過(guò)程如下圖。首先在池頂加輔助線，并畫(huà)出洞口的形狀；其次關(guān)閉板單元只保留輔助線；最后只選擇輔助線進(jìn)行網(wǎng)格剖分。由于程序自動(dòng)與已有邊界點(diǎn)協(xié)調(diào)，只針對(duì)頂板的剖分網(wǎng)格與下部已有網(wǎng)格一致。頂板周邊做輔助線

9、60;                           只顯示輔助線并剖分                  得到與下部協(xié)調(diào)的網(wǎng)格   

10、  例5：有高差樓層梁。當(dāng)樓層存在較小高差、需要一梁托兩層時(shí)，較好的計(jì)算模型是用細(xì)分板單元模擬大梁。利用STRAT網(wǎng)格邊界點(diǎn)自適應(yīng)功能，可以很容易實(shí)現(xiàn)板帶的建模。如下圖所示，空心板樓蓋兩部分存在較小高差。首先在上下層之間輸入一個(gè)大板，并設(shè)好板的局部坐標(biāo)系、板的厚度、圖層。然后，直接選擇該大板進(jìn)行網(wǎng)格剖分。由于程序的網(wǎng)格邊節(jié)點(diǎn)自適應(yīng)的機(jī)制，后剖分的豎板網(wǎng)格自動(dòng)與已有樓蓋板單元網(wǎng)格協(xié)調(diào)。輸入一塊豎直大板直接選擇豎板剖分     2、水池筒倉(cāng)快速建模功能    STRAT對(duì)任意多倉(cāng)室、單層的方形水池筒倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化輸入。

11、    如其它軟件參數(shù)建模僅輸入結(jié)構(gòu)模型不同，STRAT的水池筒倉(cāng)參數(shù)建模功能，同時(shí)施加荷載(水壓、土壓)、基礎(chǔ)彈簧、邊界條件。程序自動(dòng)識(shí)別各個(gè)倉(cāng)室，自動(dòng)設(shè)定不同工況，按照設(shè)定的水頭高度自動(dòng)實(shí)現(xiàn)加載，自動(dòng)施加邊界約束 一句話(huà)，程序自動(dòng)完成所有工作，一分鐘內(nèi)完成建模，用戶(hù)只需生成數(shù)據(jù)計(jì)算即可。    參數(shù)建模，與網(wǎng)格剖分邊界節(jié)點(diǎn)自適用技術(shù)相結(jié)合，使STRAT水池筒倉(cāng)功能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在其它軟件之前。再次體現(xiàn)STRAT的風(fēng)格 一旦做就爭(zhēng)取做到最好。詳細(xì)STRAT V4.5更新：水池筒倉(cāng)快速建模功能(2010-3-24)日期：2010/3/24命

12、令：前處理Prep，菜單：文件/6.接口輸入/導(dǎo)入水池.筒倉(cāng)模型     該項(xiàng)功能對(duì)任意多倉(cāng)室、單層的方形水池筒倉(cāng)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化輸入。    啟動(dòng)命令后顯示對(duì)話(huà)框。分別輸入沿X、Y向的池壁的間隔長(zhǎng)度，有壁板的位置均需要有網(wǎng)格，得到水池的壁板網(wǎng)格。如下圖所示。     按照水池的實(shí)際形狀，點(diǎn)擊刪除部分格線，得到水池的實(shí)際形狀，如下圖所示。    按圖示參數(shù)，程序自動(dòng)建立模型如下:     自動(dòng)施加第一個(gè)凹形倉(cāng)的內(nèi)水壓力：

13、     下面介紹對(duì)話(huà)框中各參數(shù)的意義。    調(diào)整總體參數(shù)指調(diào)整模型的總體參數(shù)(菜單: 荷載/1.總體參數(shù)設(shè)置)。選中該項(xiàng)后，程序?qū)⒆詣?dòng)設(shè)置水池、筒倉(cāng)計(jì)算必要的計(jì)算參數(shù)。包括：1) 取消剛性樓層假定，2) 取消底面嵌固，3) 取消動(dòng)力反應(yīng)譜計(jì)算，4)取消計(jì)算風(fēng)荷載。    水池高度指從池底到頂?shù)母叨取?#160;   有限元剖分項(xiàng)如選中，程序?qū)凑赵O(shè)定的網(wǎng)格邊長(zhǎng)，對(duì)水池的側(cè)壁、底板進(jìn)行有限元剖分。在此過(guò)程中程序自動(dòng)進(jìn)行如下工作：1) 判斷合理的中心點(diǎn)，設(shè)定所有壁板的局部坐標(biāo)

14、系(一般為環(huán)<主向>，法向量向內(nèi)，局部1軸向上)；2)判斷外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁，設(shè)定不同圖層。    邊界條件指水池的基礎(chǔ)模型。    選擇底部約束，則程序在側(cè)壁底部均設(shè)置豎向約束，模擬地基不產(chǎn)生豎向變形的情況。該選項(xiàng)用于地基較好的情況，如基巖、風(fēng)化巖石、密實(shí)砂土、密實(shí)粘土。如池、倉(cāng)的整體剛度較大，如平面范圍較小、池壁較多、池壁較高等，也可以選擇該選項(xiàng)。    選擇底板彈簧，則程序在底板上施加豎向面彈簧，以模擬地基土對(duì)水池底的彈性支撐作用。彈簧剛度值即土體的文可爾系數(shù)，根據(jù)地基土的類(lèi)型查表確定。彈簧

15、剛度值的大小對(duì)水池受力有影響，一般剛度大則內(nèi)力小，剛度小則內(nèi)力大，宜在合理的范圍內(nèi)取較小值。    在上述兩種基礎(chǔ)模型中，程序均會(huì)自動(dòng)施加必要的側(cè)向約束。是水池整體模型滿(mǎn)足有限元計(jì)算的基本要求。    荷載加載指對(duì)水池、筒倉(cāng)施加各類(lèi)常見(jiàn)荷載。包括外部土壓力、外部水壓力、內(nèi)部水壓力，各種水壓均需要輸入頂面高程，和壓強(qiáng)沿高度的增量。這些參數(shù)的意義同“流體.土體表面壓力”對(duì)話(huà)框中相應(yīng)參數(shù)。    這里的高程相對(duì)于水池底板。    壓強(qiáng)增量為正值是內(nèi)部壓力，為負(fù)值是外部壓力。

16、0;   選中荷載加載，程序?qū)⒆詣?dòng)調(diào)整荷載工況總數(shù)。工況總數(shù)包括外部土壓、外部水壓、內(nèi)部水壓。其中內(nèi)部水壓，對(duì)每個(gè)封閉的倉(cāng)室設(shè)一個(gè)單獨(dú)的工況，分別加載。程序設(shè)定荷載工況如下：    0、恒載，結(jié)構(gòu)自重。模擬地基土的基底彈簧在0工況顯示(計(jì)算中彈簧與工況無(wú)關(guān))。    1、活載，可能的使用荷載。快速建模中該工況為空。    2、土壓，指外土壓    3、水壓，指外水壓    4、水壓2，第1個(gè)倉(cāng)室的內(nèi)水壓。  

17、;  5、水壓3，第2個(gè)倉(cāng)室的內(nèi)水壓。    6、水壓4 ¼¼¼    倉(cāng)室的排列順序從左下到右上。     模型插入點(diǎn)的XYZ坐標(biāo)，指水池底板左下角，在結(jié)構(gòu)整體模型中坐標(biāo)值。一個(gè)工程中可以通過(guò)快速建模多次插入。 補(bǔ)充說(shuō)明：    1、插入的模型，可以通過(guò)Undo/Redo予以撤銷(xiāo)或恢復(fù)。需要注意的是，一次插入需要多次Undo/Redo，具體次數(shù)需要根據(jù)設(shè)定的選項(xiàng)確定。如各選項(xiàng)均采用程序的隱含設(shè)定，需要4步Undo撤

18、銷(xiāo)。Undo不撤銷(xiāo)被改變的參數(shù)。    2、快速建模不涉及壁板、底板的厚度，也不涉及材料。用戶(hù)根據(jù)實(shí)際情況，用Change命令修改。     水池、通暢快速建模功能，為用戶(hù)提供了一個(gè)便捷的工具，協(xié)助用戶(hù)對(duì)復(fù)雜水池、筒倉(cāng)建立整體有限元模型，進(jìn)行高精度分析。用戶(hù)甚至不需要了解邊界條件、局部坐標(biāo)系等有限元基本概念，即可完成針對(duì)水池筒倉(cāng)的高端計(jì)算。對(duì)于初次使用的用戶(hù)，也可以通過(guò)快速建模的結(jié)果，了解各類(lèi)概意義和實(shí)施效果。     3、水池筒倉(cāng)Doc文件計(jì)算書(shū)輸出功能  

19、60; 水池筒倉(cāng)的計(jì)算數(shù)是令設(shè)計(jì)人員繁難的問(wèn)題。傳統(tǒng)的水池筒倉(cāng)設(shè)計(jì)，計(jì)算書(shū)占用了設(shè)計(jì)的絕大部分時(shí)間。    本次更新增加了水池筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算書(shū)自動(dòng)輸出。用戶(hù)只需選擇輸出的內(nèi)容，程序自動(dòng)輸出全部計(jì)算書(shū)。計(jì)算書(shū)為 Word 文檔，插入計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載簡(jiǎn)圖、內(nèi)力、配筋、裂縫等計(jì)算圖形，圖文并茂，可直接打印，或者電子文件存檔。    需要指出的是，三維整體有限元模型的計(jì)算書(shū)，不再是傳統(tǒng)的基于手工查表的計(jì)算書(shū)。在手工查表計(jì)算時(shí)，計(jì)算書(shū)需要反映單個(gè)壁板簡(jiǎn)化后的自由、鉸支、嵌固等邊界條件。在三維整體有限元模型中，壁板的邊界完全按照實(shí)際的彈性約束計(jì)

20、算，因此計(jì)算書(shū)不需要再包含這些簡(jiǎn)化的條件。 詳細(xì)STRAT V4.5更新：水池筒倉(cāng)Doc文件計(jì)算書(shū)輸出功能(2010-3-24)日期：2010/3/24    后處理Plots。命令：菜單：文件/4.輸出計(jì)算文檔；按鈕      水池筒倉(cāng)的計(jì)算數(shù)是令設(shè)計(jì)人員繁難的問(wèn)題。傳統(tǒng)的水池筒倉(cāng)設(shè)計(jì)，計(jì)算書(shū)占用了設(shè)計(jì)的絕大部分時(shí)間。    本次更新增加了水池筒倉(cāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算書(shū)自動(dòng)輸出。用戶(hù)只需選擇輸出的內(nèi)容，程序自動(dòng)輸出全部計(jì)算書(shū)。計(jì)算書(shū)為 Word 文檔，插入計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載簡(jiǎn)圖、內(nèi)力、配筋、裂縫等計(jì)算圖

21、形。程序自動(dòng)在Word文檔中排列圖片，并加注說(shuō)明，可直接打印，或者電子文件存檔。    需要指出的是，三維整體有限元模型的計(jì)算書(shū)，不再是傳統(tǒng)的基于手工查表的計(jì)算書(shū)。在手工查表計(jì)算時(shí)，計(jì)算書(shū)需要反映單個(gè)壁板簡(jiǎn)化后的自由、鉸支、嵌固等邊界條件。在三維整體有限元模型中，壁板的邊界完全按照實(shí)際的彈性約束計(jì)算，因此計(jì)算書(shū)不需要再包含這些簡(jiǎn)化的條件。     4、板內(nèi)力、配筋直接等高線標(biāo)示    在水池通常、大板樓蓋等細(xì)分板單元模型中，計(jì)算精度要求單元網(wǎng)格較小，在最終輸出計(jì)算書(shū)時(shí)，字體需要很小才能清晰標(biāo)示。    本次更新增加了直接針對(duì)等高線的直接標(biāo)注，一條等高線只需