問題描述:
對(duì)某框架結(jié)構(gòu)的同一樓層進(jìn)行如下兩個(gè)操作:
操作 ①:將該樓層標(biāo)高處的所有節(jié)點(diǎn)指定為隔板 D1,如下圖所示。
操作 ②:將該樓層標(biāo)高處的所有構(gòu)件(包括樓板、樓面梁等)指定為一個(gè)對(duì)象組 Group1,如下圖所示。
請(qǐng)問,為什么隔板 D1 輸出的總質(zhì)量與組 Group1 輸出的總質(zhì)量會(huì)有所不同呢?
解答:
在 SAP2000 中,我們通常會(huì)利用隔板或組的定義來輸出整體結(jié)構(gòu)的局部質(zhì)量,但二者未必能得到相同的結(jié)果(如題目中所示),它們的主要區(qū)別如下:
☆ 質(zhì)量的輸出方法
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組的質(zhì)量:只需創(chuàng)建分析模型即可在表格中輸出。注意:在組定義的對(duì)話框中應(yīng)勾選“輸出質(zhì)量和自重”復(fù)選框。如下所示:
☆ 質(zhì)量的來源
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隔板質(zhì)量:各個(gè)約束節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)集中質(zhì)量之和。節(jié)點(diǎn)集中質(zhì)量與質(zhì)量源的定義密切相關(guān),根據(jù)質(zhì)量源定義中的不同選項(xiàng),具體包括以下幾部分:
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與節(jié)點(diǎn)相連的所有單元(框架單元、殼單元等)對(duì)節(jié)點(diǎn)集中質(zhì)量的貢獻(xiàn)
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單元的自身質(zhì)量,即:材料密度 x 單元體積。
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單元的附加質(zhì)量,如:線質(zhì)量、面質(zhì)量。
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單元荷載轉(zhuǎn)換的質(zhì)量,如:線均布/集中荷載、面均布荷載、面表面壓力荷載等。
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節(jié)點(diǎn)的附加質(zhì)量,即:點(diǎn)質(zhì)量
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點(diǎn)荷載轉(zhuǎn)換的質(zhì)量,如:集中力荷載。
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組的質(zhì)量:?jiǎn)卧淖陨碣|(zhì)量 + 單元的附加質(zhì)量 + 節(jié)點(diǎn)的附加質(zhì)量。
注意:該質(zhì)量輸出與質(zhì)量源的定義無關(guān)!即:無論質(zhì)量源的選項(xiàng)如何改變,只要材料密度及附加質(zhì)量未改變,則組的輸出質(zhì)量也保持不變。
根據(jù)以上對(duì)于兩種質(zhì)量輸出方式的對(duì)比,我們?cè)賮矸治鲱}目中“輸出質(zhì)量不同”的問題。這里,我們假設(shè)質(zhì)量源定義為默認(rèn)的“來自單元質(zhì)量和附加質(zhì)量”,且模型中未指定任何的附加質(zhì)量。則有:
另外,如果假設(shè)對(duì)樓面梁施加線荷載,且質(zhì)量源定義為“單元質(zhì)量 + 附加質(zhì)量 + 線荷載”。顯然,隔板質(zhì)量將增大,而組的質(zhì)量將保持不變。