Опция определения подвижной нагрузки позволяет вести расчет конструкции, находящейся под воздействием подвижной нагрузки. Подвижная нагрузка может быть задана в виде некоторой комбинации сил (нагрузки от транспортных средств могут содержать сосредоточенные нагрузки, нагрузки по линиям и поверхностные нагрузки). Вариант подвижной нагрузки позволяет рассчитать конструкцию, подверженную действию нагрузки, вызванной системой сил, движущейся вдоль определенного пути.
Опция доступна:
- при выборе в меню команды Нагрузка > Специальные нагрузки > Подвижные
- при нажатии значка
.
Подвижные нагрузки определяются путем задания транспортного средства и маршрута транспортного средства по конструкции. Модель транспортного средства представляет собой систему сил определенной величины, определенного направления и определенным образом расположенных друг относительно друга. Каждый шаг состоит в перемещении транспортного средства из одной позиции в другую, при этом в каждой позиции создается приложенная к элементу система сил. Вследствие этого подвижная нагрузка рассматривается как комбинация нескольких вариантов статической нагрузки, соответствующих последовательным позициям транспортного средства на сооружении.
В верхней части окна располагаются следующие значки:
— добавление нового типа транспортного средства (Новое транспортное средство).
— удаление выбранного типа транспортного средства из активного списка.
, 
, 
и 
- Позволяют представить активный список транспортных средств в виде большой или малой иконки, короткого или длинного списка.
— удаление из активного списка всех типов транспортных средств, которые не входят в данную конструкцию.
— открытие диалогового окна Управление метками.
Процесс создания варианта подвижной нагрузки, действующей на конструкцию, можно разделить на следующие этапы.
- Определение (Определение нового транспортного средства) или выбор транспортного средства, которое будет перемещаться по конструкции. Для выбора транспортного средства выделите его в списке активных типов транспортных средств.
- Определение варианта подвижной нагрузки.
Для определения варианта подвижной нагрузки введите ее номер и имя. При нажатии кнопки Создать будет создан новый (следующий) вариант подвижной нагрузки.
- Определение маршрута движения выбранного транспортного средства.
Чтобы задать маршрут движения транспортного средства, нажмите кнопку Определить. Откроется диалоговое окно Полилиния — контур. Нажатие кнопки Параметры приведет к открытию дополнительного диалогового окна, в котором можно настроить параметры маршрута (коэффициенты для нагрузок, относящихся к подвижной нагрузке, и т. д.).
Подвижную нагрузку определяют следующие два параметра:
-
Шаг - для задания величины шага движения транспортного средства. Опция использует текущие единицы силы и длины.
- Направление нагрузки - Поле для задания направления сил, моделирующих транспортное средство. Направление задается знаком компонент вектора, определяющего направление сил транспортного средства и зависящего от типа конструкции и допустимых степеней свободы; некоторые из компонентов нагрузки могут быть равны нулю.
-
- Определение плана приложения нагрузки. Эта опция назначает метод распределения сил, определяющих транспортное средство, которое перемещается по сооружению. Возможны две ситуации:
- Автоматически — автоматическое распределение сил на группе близко расположенных элементов из числа элементов конструкции.
- Выбор — приложение сил к группе близко расположенных элементов (или узлов, принадлежащих этим элементам), взятых из <списка_элементов>, доступного в нижней части диалогового окна. Если включен параметр Учесть габариты транспортного средства, то выбираются стержни, на которых будет сформирована нагрузка, создаваемая силами транспортного средства. Этот выбор определяет размеры контура транспортного средства: b — ширина, d1 и d2 — расстояние между нагрузкой и контуром спереди и сзади соответственно. (Параметры контура определяются для каждого транспортного средства вместе с определением набора нагрузок в диалоговом окне определения транспортного средства.)
В нижней части диалогового окна находится параметр Учесть контур плиты. Он учитывает распределение сил от транспортного средства, принятых пользователем при расчете подвижной нагрузки, на стержни для нескольких типов конструкций. (Учитываются нагрузки от детали транспортного средства, выходящей за пределы контура, несущего нагрузку.) Типичным примером являются нагрузки на балочную клетку моста. (См. изображение ниже.)
Если параметр Учесть контур плиты отключен, то весь набор сил от транспорта будет приложен к стержням, начиная с первого расположения транспортного средства. Если параметр Учесть контур плиты включен, то можно задать геометрические пределы, определяющие, какой компонент сил транспортной нагрузки должен быть приложен к стержням. Такие пределы могут быть определены с помощью объекта, например боковой панели без назначенной толщины. Создание нагрузок на стержни принимает во внимание расположение каждой составляющей силы. Если сила расположена с внешней стороны контура плиты, то она не прикладывается к стержням.
Поле используется для задания номера объекта, описывающего контур плиты. При нажатии кнопки Определить открывается диалоговое окно для определения полилинии-контура с включенным параметром Поверхн..
При генерации нагрузок, возникающих от нагружения стержней транспортным средством, программа Robot учитывает все стержни или стержни, выбранные в списке Плоскость приложения — Выбор. Эти стержни проецируются на плоскость, образованную сегментом полилинии маршрута и перпендикулярным вектором, который определен как Направление нагрузки. Если включен параметр Учесть габариты транспортного средства, то на плоскости проекции определяется контур транспортного средства и выбор стержней на проекции сводится к тем стержням, которые содержатся внутри контура или пересекаются им. Это тип ограничения для выбора стержней, на которых генерируются нагрузки от транспортного средства, помогает в ситуациях, когда автоматический поиск стержней может вызвать проблемы.
При нажатии кнопки «Принять» создается вариант подвижной нагрузки, параметры которой настраиваются в показанном выше диалоговом окне.
Маршрут транспортного средства, транспортное средство, элементы, нагруженные транспортным средством, и набор нагрузок — все эти объекты после завершения расчета конструкции можно визуализировать с помощью параметра Показать.
Результаты для варианта подвижной нагрузки могут быть представлены двумя способами. Первый способ состоит в представлении результатов статического расчета для положения подвижной нагрузки. Доступны параметры, которые позволяют изменить положение подвижной нагрузки. Пользователь может передвигать нагрузку шаг за шагом или использовать анимацию транспортного средства. Второй способ состоит в представлении изменения выбранной величины в выбранной точке при движении нагрузки по конструкции, то есть в представлении линий влияния выбранных параметров.
ПРИМЕЧАНИЯ по использованию подвижных нагрузок для различных типов конструкций:
- Стержневые конструкции
При расчете стержневых конструкций (рама, ферма, балочная клетка) транспортное средство можно представить в виде системы сосредоточенных сил и распределенных по линии нагрузок. Сосредоточенные силы прикладываются как нагрузки на стержень. Если сосредоточенная сила прикладывается не непосредственно к стержню, программа Robot действует в соответствии с алгоритмом, который распределяет силу между близлежащими стержнями. Распределенная нагрузка моделируется 10 сосредоточенными силами, приложенными на длине участка распределенной нагрузки.
Для расчета стержневых конструкций нельзя использовать модель транспортного средства, построенную в виде поверхностных нагрузок.
- Конструкции из плит и оболочек
При расчете пластин и оболочек можно использовать все типы моделей транспортного средства, включающие сосредоточенные силы и распределенные по линии и по поверхности нагрузки. Сосредоточенная сила прикладывается как сила в точке, принадлежащей элементу поверхности, и передается стержневым элементам. Линейная нагрузка прикладывается как нагрузка, действующая по линии на элементе поверхности. Эта нагрузка не прикладывается к стержням. Распределенная нагрузка прикладывается как контурная нагрузка, действующая на элемент поверхности. Когда используется этот тип нагрузки, необходимо обратить внимание на место приложения контурной нагрузки: нагрузка прикладывается на каждой панели, расположенной в пределах контура. Для типа нагрузки, которая должна быть приложена только к выбранным панелям, при определении варианта подвижной нагрузки следует использовать опции выбора.
- Комбинированные конструкции (стержни и оболочки)
В случае комбинированных конструкций (стержень и оболочка) линейная и поверхностная нагрузки прикладываются только к элементам поверхности. Для представления нагрузок от транспортного средства, приложенных непосредственно к стержням, приходится моделировать эти нагрузки сосредоточенными силами.
Для оболочек и стержневых оболочек применение подвижной нагрузки к поверхности всегда выполняется через конечные элементы панели, даже если расчетная схема плиты предполагает упрощенное распределение нагрузки (например, для типа «Плита настила (в одном направлении)» расчетной схемы плиты). Другой случай: для плит с сетью КЭ следует ожидать те же результаты независимо от настройки «Передача нагрузки» в расчетной схеме плиты.
Для плоских объектов без сети конечных элементов (т. е. панелей витражей или покрытий) подвижные нагрузки применяются на основе правил, аналогичных описанным в разделе «Стержневые конструкции».