問題描述:
ETABS導出F2K文件時,需要選擇導出的樓層、荷載以及荷載工況和荷載組合,如圖1所示。其中導出荷載有三個選項,請問三者有什么區(qū)別?分別適用于什么情況?
圖1 ETABS導出到SAFE選項
解答:
導出荷載的三個選項代表了ETABS導出SAFE的三種方式,本文將通過一個小模型介紹三種方式各自導出的內(nèi)容及其適用情況,該模型除結構自重外僅考慮樓面恒載和活載。
1. 第一種方式:僅導出樓層荷載
該方式常用于樓板設計,適用于大多數(shù)承受豎向荷載的樓板系統(tǒng)。當導出的樓層不承受來自上部結構的荷載或受其影響較小時,應選擇此導出選項。
該方式導出的構件包括:本層樓板、梁、柱和墻;同時在柱與墻的底部生成固定支座,在柱頂生成剛域;導出的荷載僅包含所選工況下的樓面荷載(包括點、線、面荷載)。如圖2所示為該方式導出的模型及樓面恒載。

圖2 第一種方式導出的模型及其荷載
2. 第二種方式:導出樓層荷載及上部荷載
第二種方式是在第一種方式的基礎上進一步考慮上部結構對本層的作用。當上部結構對所導出樓層的影響較大時(如轉換層),或者用于基礎設計時,應選擇此導出選項,這也是導出豎向和側向荷載的推薦選項。
F2K文件導入SAFE后,程序將樓層荷載和上部荷載定義為不同的荷載模式,其中上部荷載以“ABOVE”為后綴命名;同一荷載類型的荷載,樓層荷載和上部荷載包含在同一荷載工況中;如圖3所示,其中恒載工況施加的荷載包括Dead和Dead_ABOVE兩種。

圖3 第二種方式生成的荷載模式和荷載工況
如圖4所示為SAFE模型中分別顯示面荷載(Dead)和節(jié)點荷載(Dead_ABOVE),其中節(jié)點荷載即為上部結構傳遞至該層的作用力。

圖4 第二種方式導出的模型及其荷載
3. 第三種方式:導出樓層荷載加上柱和墻扭轉
該方式常用于導出溫度荷載時選擇。該方式導出的構件包括本層樓板和梁,剪力墻按照墻厚和層高生成深梁來模擬;同時在墻兩端和柱所在位置生成固定支座;其余樓層對該層的作用以節(jié)點荷載的形式導出,其中位移荷載用來反映該節(jié)點在整體模型中產(chǎn)生的平動和轉動位移。如圖5所示,依次為SAFE模型的拉伸視圖(剪力墻用深梁模擬),樓面恒載,節(jié)點集中荷載以及節(jié)點位移荷載。

圖5 第三種方式導出的模型及其荷載
注意:
1. ETABS無法導出以下內(nèi)容:
1)構件的屬性指定;例如在ETABS模型中對構件指定的屬性修正需在SAFE中重新指定;再例如樓板內(nèi)部包含特殊節(jié)點和集中荷載,為了確保荷載的有效傳遞,需在SAFE中重新指定樓板剖分網(wǎng)格包含節(jié)點。
2)上層柱子。
3)均布面荷載集;ETABS中的均布面荷載集用來實現(xiàn)建筑物按照使用功能指定樓面荷載,如對樓板指定了均布荷載集,導出SAFE前需要替換為均布荷載。
2. 在SAFE中,梁的扭轉剛度將被賦予一個0.1的內(nèi)部修正系數(shù),用于考慮在協(xié)調(diào)扭轉下,梁扭轉開裂引起的內(nèi)力重分布;如果根據(jù)實際工程經(jīng)驗梁的扭轉剛度折減系數(shù)不采用0.1,工程師應自行調(diào)整。