Ветровой отклик и динамика железобетонного ядра и аутригеров небоскрёба

Статика и динамика (балки и оболочки)PASS · 1.34%

Ветровой прогиб верха (дрейф), напряжение опрокидывания у основания, гравитационная осадка и первая частота изгибных колебаний железобетонного ядра небоскрёба (H = 288 м, 13.5 × 13.5 м, t = 0.6 м, 2 внутренние диафрагмы) и аутригерной фермы против теории балок… показать полностью

Допуск:: 5%

Запустить расчёт в WebCAEВойдите или зарегистрируйтесь, чтобы сразу открыть эту модель в WebCAE

Запустить расчёт в WebCAE

Постановка задачи

Геометрия: Железобетонное ядро жёсткости: высота H = 288 м, сечение 13.5 × 13.5 м с двумя внутренними диафрагмами (3 шахты), толщина стен t = 0.6 м. Момент инерции I_x = 1.0671 м⁴, площадь сдвиговых стенок A_s = 16.2 м², погонная масса 121 500 кг/м. В модели с аутригерами подключены стальные аутригерные и поясные фермы на 4 этажа… показать полностью
Железобетонное ядро жёсткости: высота H = 288 м, сечение 13.5 × 13.5 м с двумя внутренними диафрагмами (3 шахты), толщина стен t = 0.6 м. Момент инерции I_x = 1.0671 м⁴, площадь сдвиговых стенок A_s = 16.2 м², погонная масса 121 500 кг/м. В модели с аутригерами подключены стальные аутригерные и поясные фермы на 4 этажа и колонны периметра.
Материал: Тяжёлый бетон ядра: E = 40 ГПа, ν = 0.20, ρ = 2500 кг/м³. Сталь аутригеров: E = 210 ГПа, ν = 0.30, ρ = 7850 кг/м³.
Граничные условия: Жёсткая заделка в фундаментной плите z = 0 (все степени свободы). Нагрузки: 1) Равномерное ветровое давление p = 1.0 кПа (линейная нагрузка q = 27 кН/м, сдвиг у основания 7.776 МН, опрокидывающий момент 1119.7 МН·м); 2) Собственный вес g = 9.80665 м/с².
Контрольная величина: Дрейф вертушки (прогиб верха): эталон 0.54810 м (изгиб 0.54396 м + сдвиг 0.00415 м), получено 0.54076 м (ошибка 1.34%). Нормальное напряжение σ_z стены у основания (z = 10 м): эталон 6.599 МПа, получено 6.534 МПа (ошибка 0.99%). Осадка верха под собственным весом: эталон 25.428 мм, получено 25.406 мм (ошибка 0.08%). Пе… показать полностью
Дрейф вертушки (прогиб верха): эталон 0.54810 м (изгиб 0.54396 м + сдвиг 0.00415 м), получено 0.54076 м (ошибка 1.34%). Нормальное напряжение σ_z стены у основания (z = 10 м): эталон 6.599 МПа, получено 6.534 МПа (ошибка 0.99%). Осадка верха под собственным весом: эталон 25.428 мм, получено 25.406 мм (ошибка 0.08%). Первая изгибная частота f₁: эталон Данкерли 0.12586 Гц, получено 0.12667 Гц (ошибка 0.64%).

Терминал WebCAE

Вставьте команды в панель Terminal в WebCAE. Скрипт использует штатный текстовый DSL приложения; команды выполняются построчно:

units m
material E=40e9 nu=0.2 density=2500
frame up=z
frame patch geom=quad p00=-6.75,-6.75,0 p10=6.75,-6.75,0 p11=6.75,-6.75,288 p01=-6.75,-6.75,288 nu=9 nv=72 t=0.6
frame patch geom=quad p00=6.75,-6.75,0 p10=6.75,6.75,0 p11=6.75,6.75,288 p01=6.75,-6.75,288 nu=9 nv=72 t=0.6
frame patch geom=quad p00=6.75,6.75,0 p10=-6.75,6.75,0 p11=-6.75,6.75,288 p01=6.75,6.75,288 nu=9 nv=72 t=0.6
frame patch geom=quad p00=-6.75,6.75,0 p10=-6.75,-6.75,0 p11=-6.75,-6.75,288 p01=-6.75,6.75,288 nu=9 nv=72 t=0.6
frame patch geom=quad p00=-2.25,-6.75,0 p10=-2.25,6.75,0 p11=-2.25,6.75,288 p01=-2.25,-6.75,288 nu=9 nv=72 t=0.6
frame patch geom=quad p00=2.25,-6.75,0 p10=2.25,6.75,0 p11=2.25,6.75,288 p01=2.25,-6.75,288 nu=9 nv=72 t=0.6
frame support patch=1 side=j0 dofs=all
frame support patch=2 side=j0 dofs=all
frame support patch=3 side=j0 dofs=all
frame support patch=4 side=j0 dofs=all
frame support patch=5 side=j0 dofs=all
frame support patch=6 side=j0 dofs=all
frame load patch=4 p=-1000
frame load patch=2 p=1000
frame solve static
frame probe disp node=1387 comp=ux id="top_drift"

Сравнение результатов

Эталонное значение	0.54810 m (drift), 6.599 MPa (base sigma), 25.428 mm (settlement), 0.12586 Hz (f1)
Результат WebCAE	0.54076 m (drift, 1.34%), 6.534 MPa (base, 0.98%), 25.406 mm (settlement, 0.09%), 0.12667 Hz (f1, 0.64%)
Погрешность	1.34%
Допуск	5%
Статус	PASS · 1.34%
Семейство элементов	Балка + оболочка
Параметры сетки	14256 shell quad + 5604 beam stiffeners (frame patch + frame stiffen), 11608 nodes, 69648 DOFs; webcae_solve

Обновлено: 2026-10-19 · WebCAE solver