在ETABS中共有四種area/shell單元:deck、plank、slab和wall,前三種均可用于模擬樓板,其中deck用于模擬壓型鋼板+砼面層,plank用于模擬單向板,僅含membrane性質(zhì)的slab可用于模擬雙向板。下面分別就這三種單元詳細(xì)解釋:

  1、deck可以用于模擬壓型鋼板+后澆混凝土面層樓板,此單元僅有membrane性質(zhì)且單向傳力,在建模時的箭頭方向即板的傳力方向,如果要改變樓板傳力方向的話可以采用改變單元局部坐標(biāo)軸的方法,其local coordinate system的1軸方向就是樓板傳力方向(也即屏幕顯示的箭頭方向)。由于ETABS隱含對僅有membrane性質(zhì)的板自動進(jìn)行單元細(xì)分,此種板不必進(jìn)行人工細(xì)分即可得到正確的傳力。
  2、plank用于模擬單向板,此單元僅有membrane性質(zhì)且單向傳力,與deck類似在建模時的箭頭方向即板的傳力方向,修改其傳力方向的方法也與deck類似。同樣由于ETABS隱含對僅有membrane性質(zhì)的板自動進(jìn)行單元細(xì)分,此種板也不必進(jìn)行人工細(xì)分。
  3、slab的用途比較廣泛,但用于模擬樓板時可以設(shè)定僅有membrane性質(zhì)的section,這種單元雙向傳力,其荷載傳遞是按照板的塑性鉸線進(jìn)行劃分的,最適宜于模擬雙向板。ETABS對于這種樓板可以自動細(xì)分單元,因此不必進(jìn)行人工細(xì)分。
  4、plate或shell類型的slab,ETABS對于這類板不能進(jìn)行自動細(xì)分,為獲得正確的樓板荷載傳遞,可選定要細(xì)分的板,選擇命令A(yù)ssign>shell/area>Area object mesh options,在Area object Auto Mesh Options窗口中選擇Auto Mesh Object into Structural Elements > Further Subdivide Auto Mesh with Maximum Element Size of,填入單元最大尺寸(一般可接受默認(rèn)值)。這類單元一般包括板柱(墻)結(jié)構(gòu)中的樓板、剪力墻(wall)和車道板(ramp)。
  需要說明的是:
  1、無論slab/wall/ramp是否需要進(jìn)行手工細(xì)分,與其相連接的frame單元都不必進(jìn)行手工細(xì)分,ETABS會自動做這件事。
  2、對于以上1-3類板,其荷載傳遞不是真正通過有限元分析實現(xiàn),而是根據(jù)理論結(jié)果直接將板上荷載導(dǎo)到周邊梁或柱上去的。這一點可以在查看周邊梁彎矩時右擊梁查看其上的分布荷載來確認(rèn)(其分布荷載是均布的),而第4類板/墻是真正通過有限元分析進(jìn)行荷載傳遞的,查看其梁上荷載應(yīng)該是多個集中荷載。
  3、對于1-3類板最好不要對其進(jìn)行手工細(xì)分,否則有可能造成荷載丟失。
  4、對于第3 類板,ETABS會自動根據(jù)其周邊和四角的支承情況判斷其塑性鉸線,可以處理三邊支承一邊自由、兩邊和對角點支承等等比較復(fù)雜的情況。
  5、為何ETABS僅針對僅含membrane性質(zhì)的板進(jìn)行自動處理?當(dāng)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)之間有梁連接時,在結(jié)構(gòu)豎向荷載分析中一般不考慮樓板的平面外剛度,而在水平荷載分析時一般僅將樓板簡化為剛性樓板或作為水平深梁考慮(估計就是PKPM中所提到的彈性樓板,僅用到其面內(nèi)剛度來進(jìn)行水平荷載分配),這種性質(zhì)的板最適宜用僅含membrane性質(zhì)的板來模擬。在ETABS中,如果要考慮剛性樓板,則可指定rigid disphragm給相應(yīng)板,此時風(fēng)、地震之類的自動水平荷載可以直接指定到剛心而不必進(jìn)行特殊處理;如不考慮剛性樓板,則風(fēng)荷載可以通過指定剪力墻和虛墻的wind pressure coefficient來進(jìn)行計算(高度則根據(jù)單元的Z坐標(biāo)自動計算),而地震荷載可以通過反應(yīng)譜分析求得。
  6、如果在整體分析中必須考慮樓板的平面外(豎向)剛度(如板柱或板墻結(jié)構(gòu)中的樓板),可采用shell類型(同時具備membrane和plate性質(zhì))的板,根據(jù)以上第4類單元的要求進(jìn)行計算。