【功能概述】

特殊属性-约束释放功能介绍

【功能详解】

       通过STAAD软件建模的模型，默认构件和构件之间是完全刚性连接，但实际结构中，有些构件与构件之间并不是完全的刚性连接，此时可以使用STAAD.Pro提供的构件约束释放工具来实现对构件两端连接程度的干预。构件约束释放工具是以构件的局部坐标系作为工作系统的，且不能用于设置了Truss-桁架、只拉或只压的单元。

     用户可以通过Specification>Beam>Release调用构件约束释放工具。也可以通过Sepecifications工作流程下的Beam按钮调用构件约束释放工具。

     构件约束释放工具，用于释放指定构件两个末端的约束条件。除悬臂端和有支座约束的构件端外，软件默认构件和构件之间是完全刚性连接。

       位置：Start是构件的首节点，即构件局部坐标系X正方向首节点，End是构件的局部坐标系X正方向向量的尾节点。

     构件的起始端和末尾节点，与该构件形成时的节点点击顺序或者是文本中键入的节点编号先后位置有关，用户可以通过打开构件的局部坐标系来进行查看（Shift+O）。若要更改某构件的局部坐标系X方向，可以通过工具菜单下的，Beam Tools中的Beam Incidence工具进行修改。

      释放类型：可以选择“部分弯矩释放”和“约束释放”分别对应上图红色和绿色工作窗口。

      部分弯矩释放（红色窗口）：通过输入弯矩释放系数来进行部分弯矩刚度释放，键入0表示不释放弯矩刚度，键入1表示弯矩刚度完全释放。其中，MP是同时释放三个转动自由度MX、MY和MZ的快捷选项。若要单独释放某一方向的弯矩刚度，则选择对应的弯矩项，然后键入弯矩释放系数大小即可。

       值得注意的是：部分弯矩释放中填入的弯矩释放系数，如f7，是相应于构件端部转动自由度MX、MY和MZ的刚度折减系数。但这并不等于杆端的弯矩也折减了f7。为了得到符合实际情况的弯矩折减系数，用户可能需要几次试算才能得到正确的弯矩释放系数值。

       当构件某方向输入弯矩释放系数fn，则构件端头处的该方向的受弯刚度将乘以（1-fn）后，参与模型的整体计算。fn的范围必须在0.001-0.999之间。 

       约束释放（绿色窗口）：当释放类型选择“约束释放”，再在绿色窗口中选择需要释放的自由度。用户可以任意组合FX、FY、FZ、MX、MY和MZ，也可以设置六个自由度方向的弹簧系数。比如，若要设置局部坐标X方向的弹簧系数，则勾选KFX，再亮显的框中，键入对应的弹簧系数即可。

     当某端头的FX、FY、FZ、MX、MY和MZ六个自由度全部勾选时候，这个端头的刚度将被完全释放。若键入对应的KFX、KFY等弹簧系数，则该端头的连接行为将表现为弹簧连接，即该自由度部分释放并有相应的弹簧与之相连。

    若要取消或者删除某构件端头的约束释放，可以首先高亮显示已经赋约束释放属性的所有构件，再勾选Toggle Specification，然后选择点击鼠标布置，通过鼠标选取欲取消已赋予约束释放的构件。或者选择需要保留下来的构件，再点击指定，这样就能取消不想要的约束释放构件。

   可以通过View-Labels setting来设置显示Release。

   文本命令格式：

MEMBER RELEASES

member-list {START | END | BOTH } { *{ FX | FY | FZ | MX | MY | MZ } | *{KFX f1 | KFY f2 | KFZ f3 | KMX f4 | KMY f5 | KMZ f6 } | {MP f7 | *{ MPX f8 | MPY f9 | MPZ f10 }} }

注意事项：

•      构件释放的对象是构件和构件间通过直接建模得到的，即软件默认构件和构件节点间是刚性连接，而类似于螺栓连接和铆钉连接并不适用于构件释放功能。部分弯矩释放功能是调整构件间的弯曲和扭转能力。
•      再构件的任意一端，不能同时进行全部约束释放、部分约束释放和弹性约束释放，这三种只能进行其中一种约束释放。
•      若构件两端的MY (或 MZ)均释放，则节点间的剪应力，即VZ (或 VY)将不能通过构件和构件连接进行传递。该构件最终的剪力将完全取决于直接施加在构件上的荷载。

   在STAAD软件中，用户可以通过Pre-Analysis Command中的“Print Member Information”命令打印部分或全部构件的信息，构件信息包括，构件长度、构件关联信息、Beta角，构件是否为Truss构件、构件起始端和末尾端的约束释放情况（其中1表示约束释放，0表示无约束释放）

   常见的关于约束释放的错误有：构件节点处部分构件杆端约束释放过多，导致节点不能正确传递荷载，此时可以通过部分约束释放来代替完全约束释放来避免这种情况。节点约束不足，导致模型无法形成刚度矩阵，此时要检查构件的约束是释放情况，或者检查是否有重复的节点或者孤立的节点。（可以通过Utilities中的Nodes Tools中的 Duplicate Nodes或者是Orphan Nodes来修改。