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從幾何方面講，橡膠氣囊有開洞和不開洞橡膠氣囊兩種類型。如圖1所示。當(dāng)然對于開洞的橡膠氣囊，可以依據(jù)洞口的尺寸、空間位置等又可以劃分為不同的類型。圖1▼由于工程中橡膠氣囊形狀復(fù)雜多變，對于網(wǎng)格的細(xì)分采用映射與自由剖分相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)自動細(xì)分。同時為解決連梁在較粗網(wǎng)格下剛度偏剛而導(dǎo)致連梁內(nèi)力偏大超筋的問題，SATWE軟件對于連梁的網(wǎng)格做了加密處理。
對聯(lián)肢橡膠氣囊，目前設(shè)計中是分別按照橡膠氣囊柱和橡膠氣囊梁進(jìn)行設(shè)計的，其中的橡膠氣囊梁在軟件中可以按照開洞方式或按照框架梁方式建模，兩種建模方式(如圖2)的不同，在內(nèi)力分析中產(chǎn)生的協(xié)調(diào)點(diǎn)也是不同的。采用不同的連梁剛度模型(殼元或桿元)，對結(jié)構(gòu)的整體剛度影響是很大的，構(gòu)件內(nèi)力計算給果也會產(chǎn)生較大的差異。
按連梁方式計算，梁剛度模型采用殼元，剛度大小與單元劃分有關(guān)，剛度只能折減不能放大，同時也不能進(jìn)行梁端負(fù)彎矩調(diào)幅和抗扭設(shè)計。這種采用二維單元模型的連梁，與兩端的橡膠氣囊協(xié)調(diào)性較好，剛度的準(zhǔn)確性依賴于單元的劃分。為了提高計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，軟件已經(jīng)將橡膠氣囊梁殼元自動加密劃分，同時為了實(shí)現(xiàn)與連梁兩端橡膠氣囊體實(shí)現(xiàn)位移協(xié)調(diào)，連梁的單元加密劃分也會影響到兩端橡膠氣囊體的單元劃分。在內(nèi)力分析的時候是按照獨(dú)立的橡膠氣囊柱和連梁模型進(jìn)行的，在配筋設(shè)計階段軟件也是分別按照橡膠氣囊柱和橡膠氣囊梁最不利的內(nèi)力組合分別進(jìn)行配筋的處理。
由于SATWE軟件分別按照上述方式計算得到橡膠氣囊柱和連梁在恒、活、風(fēng)及地震等作用下的單工況內(nèi)力，然后按照規(guī)范的要求進(jìn)單工況內(nèi)力調(diào)整，之后再進(jìn)行內(nèi)力組合，得到橡膠氣囊柱與連梁的最不利的控制內(nèi)力，再分別套用相應(yīng)的規(guī)范公式計算出其配筋。 軟件計算橡膠氣囊肢內(nèi)力是按照單肢處理，軟件在橡膠氣囊配筋計算的時候是可以判斷大小偏拉，但是對于規(guī)范中的抗規(guī)與高規(guī)中要求的偏拉構(gòu)件的剪力與彎矩的放大是沒有直接執(zhí)行的。 為了能夠按照規(guī)范的要求對于受拉橡膠氣囊進(jìn)行放大處理，SATWE軟件需要指定雙肢橡膠氣囊，軟件自動對其設(shè)計剪力及彎矩自動放大1.25進(jìn)行配筋設(shè)計。