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Y-GAMA 4.0 | 虚功灵敏度分析:精准结构设计的智能工具

盈建科  · 公众号  ·  · 2024-10-30 17:22

主要观点总结

本文介绍了虚功灵敏度分析技术在结构工程领域的应用,解决了传统调整方法效率低下、难以保证结果最优的问题。文章详细阐述了虚功灵敏度分析的基本原理、在gama中的使用方法、案例说明以及扩展内容。

关键观点总结

关键观点1: 虚功灵敏度分析的应用和重要性

虚功灵敏度分析为结构设计提供了一种智能化的解决方案,通过量化构件对设计指标的影响,帮助工程师快速识别关键构件,提高设计效率。

关键观点2: gama中虚功灵敏度的计算和使用方法

在gama中,可以通过卡片计算并获取虚功灵敏度的计算结果。使用卡片选取构件指标,按照指示连线并双击创建和计算,即可获取虚功的计算结果。

关键观点3: 案例说明和分组调整策略

通过简单框架模型示例,展示如何使用虚功灵敏度分析。分组后的构件调整策略是关键,根据灵敏度分组并结合实际项目需求判断增减,能大大提高工作效率。

关键观点4: 扩展内容和参与机会

文章还提到了其他扩展内容,如参加“Y-GAMA应用之星”评选活动、数智化设计汇直播栏目等。读者可以参与讨论、分享经验,共同探索结构工程的未来发展。


正文

引言

在结构工程领域,设计和优化是一个复杂且耗时的过程。工程师们需要在满足安全、经济和美观等多重要求的同时,不断调整模型以满足各种设计指标。然而,传统的调整方法往往依赖于工程师的经验和试错,这不仅效率低下,而且难以保证结果的最优性。为了解决这一问题,虚功灵敏度分析技术应运而生,它通过量化构件对设计指标的影响,为结构设计提供了一种智能化的解决方案。

虚功灵敏度分析是一种基于虚功原理的结构分析方法,它通过计算结构在受到虚载荷作用时的内力变化,来评估各个构件对特定设计指标的敏感程度。简而言之,它可以帮助工程师识别出在调整过程中对设计指标影响最大的关键构件。

具体的原理大家可以参考 《非解构 | 基于虚功的结构灵敏度分析》 这篇文章,接下来我们介绍一下在gama中应该如何使用卡片来计算并获取虚功灵敏度的计算结果。

卡片介绍

就像所有其他的构件指标一样,虚功灵敏度可以搜索构件指标后右键点击卡片进行选取,下图即为如何在gama中选取梁虚功指标进行结果获取。

依然也是和其他构件指标的获取方式一样,像图中一样连线,依次双击创建和计算即可获取到虚功的计算结果了。

在本次更新中,梁柱墙斜撑这四种构件的构件虚功计算均得到了支持。

各个卡片的出口中,对各个指标会输出一个虚功灵敏度的数据容器,其中包含构件对特定楼层所选指标的虚功。其中每个列表表示单个构件对所有楼层位移比的虚功, 列表里面每一个虚功数据表示该构件对特定楼层位移比的虚功灵敏度。可通过“提取列表项”卡片可以获得所有构件对特定楼层位移比的虚功灵敏度。

案例说明

这里我们使用如图简单框架模型进行示例:

我们在案例中选择针对X向地震位移角这个指标的敏感度来获取结果,在获取灵敏度计算结果的同时,我们可以同时获取X地震下位移角最大的楼层。

在示例文件中我们简单拉了一个自动分组并自动给每个分组上色的功能,大家可以直接使用,也可以打开卡包查看参考,对灵敏度结果进行更多样化的操作。

分组后构件在“自动分组”卡片包的分组进行了输出,我们可把输出的构件直接作为分组,接入指标调整功能进行调优。具体的操作可以参考高级指标调整卡片组进行连接。

总结

总的来说, 虚功灵敏度分析是通过截面属性和计算结构构件的内力来评估构件在当前状态下对某一指标的敏感性的功能。

本次版本更新中,我们加入了直接从计算结果获取特定指标对应敏感度的卡片, 仅仅通过一次计算,在指标调整时我们就可以省去很多繁琐的试算过程,只需要一次有限元计算,就可以建立起指标与所有构件之间的关系。 构件调整敏感的构件以调过指标,调整不敏感的构件来适应其他专业的要求或降低造价。

灵敏度分析的功能可快速佐证调整指标的思路和要点,同时也可以为学习设计者指引正确的方向,避免走弯路。灵敏度分析功能可以快速针对不同结构指标筛选出不同影响程度的构件,参考灵敏度结果可以提升本身的结构概念,掌握指标调整要义。

在使用GAMA进行模型调整的过程中,构件分组和调整策略的设置相当关键,根据灵敏度分组再结合实际项目需求判断增减,组合起来施加策略,能使工作效率大大提升,事半功倍。


扩展阅读:

《构思结构 | 价值百万的结构布置概念——YJK V7.0版灵敏度功能全网独家首发测评》

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