Аннотації
25.06.2018
У статті розглядаються деякі аспекти моделювання нелінійної роботи залізобетонних конструкцій, а саме метод «Інженерна нелінійність». Метод «Інженерна нелінійність» дозволяє розглядати фізично нелінійну поведінку залізобетонного перерізу ітераційним і кроковим методом. Метод дозволяє визначити параметри зниженою жорсткості перерізу, яка виникає через утворення тріщин, пластичні деформації в бетоні та арматурі. Описана концепція методу. Запропонований метод «Інженерна нелінійність» дозволяє інженеру більш точно оцінювати розподіл жорсткості. Цей метод майже аналогічний стандартним методам лінійного аналізу, а саме дозволяє проводити аналіз за всіма типами навантажень, складати розрахункові сполучення зксиль та розрахункові сполучення навантажень, аналізувати зусилля. Представлені результати аналізу тестової задачі, які показують певний перерозподіл сил і збіжність результатів, отриманих методом «Інженерна нелінійність» і з урахуванням фізичної нелінійності. Метод «Інженерна нелінійність» можливо використовувати для обчислення і моделювання процесу зведення, аналізу платформних стиків панельних будинків і таке інше.
В статье рассматриваются некоторые аспекты моделирования нелинейной работы железобетонных конструкций, а именно метод «Инженерная нелинейность». Метод «Инженерная нелинейность» позволяет рассматривать физически нелинейное поведение железобетонного сечения итерационным и шаговым методом. Метод позволяет определить параметры пониженной жесткости сечения, которая возникает из-за трещинообразования, пластической деформации в бетоне и арматуре. Описана концепция метода. Предлагаемый метод «инженерная нелинейность» позволяет инженеру более точно оценивать распределение жесткости. Этот метод почти аналогичен стандартным методам линейного анализа, т. е. позволяет проводить анализ по всем типам нагрузок, составлять РСУ и РСН, анализировать усилия. Представлены результаты анализа тестовой задачи (основанной на инженерной нелинейности), которые показывают некоторое перераспределение сил и сходимость результатов, полученных методом «Инженерная нелинейность» и с учетом физической нелинейности. Метод «Инженерная нелинейность» возможно использовать для вычисления и моделирования процесса возведения, анализа платформенных стыков панельных зданий и т.д.
The paper deals with some aspects of modelling the structures’ behaviour: the ‘engineering nonlinearity’ method; determining stresses on the basis of nonlinear dependences ‘stress-strain’. The ‘engineering nonlinearity’ method enables you to indirectly consider physical nonlinearity while computing by the standard method. The ‘engineering nonlinearity’ method enables you to consider physically nonlinear behavior of reinforced concrete section by iteration and step-type method. The method makes it possible to determine the stiffness parameters of the section. These parameters may be reduced because of the crack propagation, plastic strain in concrete and reinforcement. Concept of the method is described. Suggested method ‘engineering nonlinearity’ enables the user to consider stiffness distribution more accurately. This method is almost similar to standard methods of linear analysis, that is, it is possible to carry out analysis on all types of loads, compose DCF and DCL, analyse reinforcement. Comparison study for peculiar features of ‘Engineering nonlinearity’ method is performed. Analysis results for the test problem (based on engineering nonlinearity) are provided. Analysis results for the test problem shows some redistribution of forces and convergence of results obtained in ‘engineering nonlinearity’ method and in analysis with account of physical nonlinearity. This approach makes it possible to use the ‘engineering nonlinearity’ method for computing and modelling the erection process, analysis of panel buildings (platform joints), etc. The ‘Cross-section Design Toolkit’ module supports nonlinear analysis for a certain set of forces. The proposed methods for modelling and analysis of structures with account of their life cycle enable us to find out dangerous tendencies at the design, erection and further maintenance stage of the structure and to prevent the possible destruction both for separate structural elements and the object as a whole.
1. Bazhenov V.A. Gulyar O.I., Kozak O.L., Rutkovskyy V.A. Sakharov O.S. Numerical modeling of concrete structures destruction by the finite element method // Кiev: Nаukova dumka, 1996. – 360 p.2. Saharov A.S., Kislookij V.N., Kirichevskij V.V. The finite elements method into mechanics of rigid bodies [The finite elements method into mechanics of rigid bodies]. Кiev: Vishha shk., 1982. – 480 p.3. Bazhenov V.A., Semenuk M.P., Trach V.M. Neliniyne deformuvannya, stiykist’ i zakritichna povedinka anizotropnih obolonok [Nonlinear deformation, stability and overcritical behavior of anisotropic shells]: Monographya. – К.: Karavella.- 2010. – 352 p.4. Bondarenko V.M., Bondarenko S.V. Inzhenernye metody nelinejnoj teorii zhelezobetona [Engineering methods of nonlinear theory of reinforced concrete]. Moscow: Stroyizdat publ., 1982 – 287 p.5. Gorodetsky A.S. Raschet konstrukcij na JeCVM s uchetom uprugo– plasticheskih deformacij [Analysis of structures on electronic digital computers (ETSVM) with account of elasto-plastic strain] // Proceedings from Report at the III National conference on application of ESTVM in building mechanics. Leningrad: Lenstroyizdat,1967.6. Barabash M.S. Komp'juternoe modelirovanie processov zhiznennogo cikla ob'ektov stroitel'stva [Computer modelling of life cycle process for the building objects]. Kiev: Stal' publ.,2014 − 301 p.7. Barabash M.S. Chislennoe modelirovanie NDS konstrukcij s uchetom stadij zhiznennogo cikla zdanij i sooruzhenij [Numerical modelling of the stress-strain state of structures with account of life cycle stages for buildings] // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2015.– v ol. 11, Issue 1. – P.80-908. Gorodetsky A.S., Barabash M.S., Sidorov V.N. Komp'juternoe modelirovanie processa vozvedenija stroitel'nyh konstrukcij [Computer modelling in problems of building mechanics ]. Moscow: ASV publ., 2016 - 338 p.9. Gorodecky A.S., Barabash M.S. Uchet nelinejnoj raboty zhelezobetona v PK LIRA-SAPR. Metod «Inzhenernaja nelinejnost'» [Account of nonlinear behaviour of reinforced concrete in LIRA-SAPR. Method ‘Engineering Nonlinearity’] // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2016.–Vol. 12, Issue 2. –Р. 92-98