问题描述:
在SAP2000或ETABS中进行模型检查时,通常需要在标准求解器下运行分析,此时程序会给出详细的警告信息。当报错信息中涉及有限元节点时(图1),应如何进行定位和查看?

图1 有限元节点报错示意
解答:
SAP2000和ETABS均可通过在视图中查看分析模型来定位有限元节点。不同之处在于:SAP2000在模型解锁状态下即可直接在视图中显示有限元节点标签;ETABS需要在分析完成后,通过变形图进行定位,且视图中不会直接显示有限元节点标签。
定位到有限元节点后,两款软件均支持在表格中查看节点位移,以辅助判断是否存在异常变形。
1. SAP2000定位和查看有限元节点
首先,对于较大的模型,建议在定位前先通过【视图>设置视图界限】缩小查找范围。警告信息中会提供有限元节点的坐标,可根据该坐标设置视图范围,使视图中仅显示该范围内的构件。
以图1中的有限元节点~2761为例,其坐标为 (100.5975, -24.321694, 1.623724)。根据该坐标缩小视图范围,如图2所示(只要能够在该范围内定位到目标节点即可)。坐标范围不宜设置过小,应确保包含该节点所在的杆件。

图2 设置视图界限缩小查找范围
然后,点击【视图>设置视图选项】命令,勾选节点的“标签”和“显示分析模型”,同时可取消节点的“不可见”选项,使节点在视图中更清晰地显示。
图3 SAP2000设置视图选项
完成上述设置后,即可在2D或3D视图中查找并定位目标有限元节点。如图4所示,在3D俯视图下可成功定位到有限元节点~2761。
图4 SAP2000通过分析模型定位有限元节点
分析完成后,还可以通过表格查看有限元节点的位移结果。如图5所示,利用表格的过滤器功能可快速筛选目标节点。

图5 SAP2000表格查看有限元节点位移
2. ETABS定位和查看有限元节点
在ETABS中,有限元节点的定位需要在分析完成后,通过变形图进行查看。与SAP2000不同,ETABS无法直接显示有限元节点的标签或唯一名,需将鼠标移动至节点位置时,才会显示对应的节点信息。
如图6所示为某ETABS模型的报错信息。需要注意:SAP2000报错中的LABEL表示节点标签,而ETABS报错中的LABEL表示节点唯一名。

图6 ETABS节点报错
在ETABS中,可以根据Z坐标快速判断节点所在楼层。以图6中报错节点~5475为例,其Z坐标为20.1m,可先确定其所属楼层。与SAP2000类似,也可通过设置视图界限缩小查找范围(图7)。
图7 ETABS中设置视图界限
查看变形图,移动鼠标的同时观察状态栏中的坐标值,直至定位到目标有限元节点,如图8所示。

图8 ETABS通过变形图定位有限元节点
自v22.6.0版本起,ETABS新增表格Joint Displacements (Including Internal Mesh Joints),可用于查看有限元节点的位移结果,如图9所示。对于较大的模型,建议在查看或导出该表格前,仅选择需要的工况或组合,以避免因数据量过大导致程序响应缓慢或导出Excel时崩溃。

图9 ETABS表格查看有限元节点位移