問題描述:
請問,如何理解如下圖所示的【質(zhì)量源數(shù)據(jù)】對話框中的各個選項?實際操作中應(yīng)注意哪些問題呢?
解答:
各種類型的結(jié)構(gòu)動力分析均需考慮結(jié)構(gòu)質(zhì)量或由此產(chǎn)生的慣性力,如:模態(tài)分析、反應(yīng)譜分析、時程分析以及穩(wěn)態(tài)分析等等。除此之外,部分靜力分析中施加的加速度荷載也需要考慮結(jié)構(gòu)質(zhì)量,如:Pushover 分析、底部剪力法的抗震計算等等。質(zhì)量源即用于定義結(jié)構(gòu)質(zhì)量的來源,也就是結(jié)構(gòu)質(zhì)量的統(tǒng)計方式。
SAP2000 中計算模型的質(zhì)量來源包括三種,即:單元質(zhì)量、附加質(zhì)量以及荷載模式。單元質(zhì)量即根據(jù)材料屬性中的質(zhì)量密度或連接屬性中的總質(zhì)量計算單元及結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。附加質(zhì)量包括點質(zhì)量、線質(zhì)量和面質(zhì)量三種。
基于荷載模式的質(zhì)量即根據(jù)荷載模式中指定的各種荷載計算豎直方向的荷載分量,再除以重力加速度g(9.81m/s^2)所轉(zhuǎn)換的質(zhì)量,如:填充墻或圍護面等以線荷載或面荷載方式轉(zhuǎn)換的質(zhì)量。關(guān)于荷載轉(zhuǎn)換為質(zhì)量的基本原理,請參閱筑信達知識庫文檔《質(zhì)量源:荷載 → 質(zhì)量》
通常情況下,用戶可根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB 50011-2010》第 5.1.3 條中規(guī)定的重力荷載代表值定義質(zhì)量源,即:結(jié)構(gòu)自重與各可變荷載組合值之和。如果可變荷載的組合值系數(shù)取 0.5,質(zhì)量源可定義為 1.0×DEAD+0.5×LIVE,如下所示。
需要注意的是,如果同時勾選【單元質(zhì)量和附加質(zhì)量】以及【荷載模式】兩個選項,用戶應(yīng)避免材料密度和自重荷載對結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重復(fù)計算。此時,建議將材料屬性中的質(zhì)量密度或荷載模式中的自重乘數(shù)(二選一)取為零。
基于某些特殊需要(如扣除質(zhì)量),用戶可以通過點質(zhì)量或豎直向上的荷載分量定義負質(zhì)量。但是,以上三種方式定義的節(jié)點集中質(zhì)量之和必須為大于等于零,負質(zhì)量沒有任何物理意義。如果節(jié)點集中質(zhì)量為負值,SAP2000 將強制修改為零并在日志文件(*.log)中輸出警告信息。關(guān)于負質(zhì)量的更多內(nèi)容,請參閱筑信達知識庫文檔《負質(zhì)量的來源》。