«ΦΑΕΘΩΝ: Λογισμικό για Ανάλυση Κρίσιμων Διατμητικά Υποστυλωμάτων Οπλισμένου Σκυροδέματος»

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "«ΦΑΕΘΩΝ: Λογισμικό για Ανάλυση Κρίσιμων Διατμητικά Υποστυλωμάτων Οπλισμένου Σκυροδέματος»"

Τρύφαινα Μπλέτσας
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 «ΦΑΕΘΩΝ: Λογισμικό για Ανάλυση Κρίσιμων Διατμητικά Υποστυλωμάτων Οπλισμένου Σκυροδέματος» Κωνσταντίνος Γ. Μεγαλοοικονόμου Ερευνητής Μηχανικός Κέντρο Συστημάτων Έγκαιρης Προειδοποίησης Γερμανικό Ερευνητικό Κέντρο για Γεωεπιστήμες (GFZ) Η ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΜΕΣΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΜΑΤΙΑ ΝΕΩΝ ΕΡΕΥΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

2 Αναγκαία η προσoμοίωση υποστυλωμάτων για όλους τους τύπους αστοχίας: V V tanq=l s /d L s shear strain inelas. flex. def. D sh D sl D fl d M=V L s slip D H στατική σχέση μεταξύ τέμνουσας και καμπτικής ροπής στο διατμητικό άνοιγμα ενός προβόλου είναι παρόμοια με αυτή που εμφανίζεται κατα μήκος ενός δομικού αμφίπακτου στοιχείου πλαισίου που εκτείνεται από το σημείο μηδενισμού της ροπής μέχρι την πάκτωση. Οι παραμορφώσεις οφείλονται σε κάμψη, διάτμηση και ολίσθηση λόγω εξόλκευσης του οπλισμού από την στήριξη ή την μάτιση. Αυτοί οι μηχανισμοί θεωρούνται ότι ενεργούν σε σειρά με αποτέλεσμα οι επιδράσεις τους να θεωρούνται προσθετικές όπως υποδεικνύεται στο σχήμα.

3 Προσομοίωση της διάτμησης με ραβδωτά πεπερασμένα στοιχεία με «ίνες»: Το στοιχείο δοκού - υποστυλώματος είναι διακριτοποιημένο σε σημεία ολοκλήρωσης - διατομές. Βασίζεται στην διακριτοποίηση των διατομών του στοιχείου σε φέτες / ίνες όπου με κατάλληλους καταστατικούς νόμους υλικού υπολογίζονται οι δυνάμεις της διατομής. Είναι στοιχεία κατανεμημένης ανελαστικότητας και βασίζονται είτε στην μέθοδο δυσκαμψίας είτε στην μέθοδο ευκαμψίας.

4 Σκυρόδεμα -Θεωρία Διαγώνιου Θλιπτικού Πεδίου (MCFT Vecchio & Collins 1986): f y f x v xy v cxy f cx f sx 1 q 2 c y x f c1 f c2 f c1 fcr fc2 fc2,max 2 ' ' c c fsx Es x f y, x fsy Es y f y, y 1 f sy f cy Ισορροπία Συμβατότητα Παραμορφώσεων Καταστατικοί Νόμοι

5 Συνάφεια -Θεωρία Διαγώνιου Θλιπτικού Πεδίου (MCFT Vecchio & Collins 1986): Λόγω της επιρροής της συνάφειας, εφελκυστικές τάσεις αναπτύσσονται στο σκυρόδεμα μεταξύ των ρωγμών. Στην MCFT το φαινόμενο αυτό γνωστό και ως εφελκυστική δυσκαμψία μοντελοποείται με την εφελκυστική αντοχή να μειώνεται με την αύξηση της κύριας εφελκυστικής παραμόρφωσης. Με βάση την θεώρηση της MCFT μια μέση εφελκυστική τάση σκυροδέματος μεταδίδεται στην περιοχή των ρωγμών. Αυτή η εφελκυστική τάση περιορίζεται από την διαρροή του οπλισμού στην περιοχή των ρωγμών.

6 Τάσεις στις «ίνες» της διατομής - Καταστατικός νόμος με βάση την MCFT: Επιβολή ε cx γ xy Υπόθεση γωνίας theta v xy f cx f cy Yes Αναζήτηση λύσης με την αριθμητική μέθοδο Regula Falsi ε 2 ε 1 ε y G sec E sec f c1 f c2 f sy theta (ε cx, γ xy ) theta(ε cx, γ xy )= θ.υπόθεσης? No

7 Προσδιορισμός δυνάμεων και δυσκαμψίας διατομής: Δυνάμεις Διατομής Δυσκαμψία Διατομής Αξονική Δύναμη Τέμνουσα Ροπή Σημείωση: Παραβολικό διάγραμμα διατμητικών παραμορφώσεων καθ ύψος της διατομής με την μέγιστη τιμή (γxy ) στον ουδέτερο άξονα.

αγκύρωση Στροφή του υποστυλώματος λόγω εξόλκευσης των εφελκυόμενων ράβδων h b D u D fl D sl Η ανάπτυξη της καμπτικής ροπής διαρροής στις πλαστικές αρθρώσεις των στοιχείων πλαισίου είναι συνώνυμη με

8 αγκύρωση Στροφή του υποστυλώματος λόγω εξόλκευσης των εφελκυόμενων ράβδων h b D u D fl D sl Η ανάπτυξη της καμπτικής ροπής διαρροής στις πλαστικές αρθρώσεις των στοιχείων πλαισίου είναι συνώνυμη με την διείσδυση της παραμόρφωσης διαρροής στην αγκύρωση. L s q sl Μ y Η διείσδυση της διαρροής καταστρέφει την διεπιφάνεια της συνάφειας ράβδου σκυροδέματος: f b res f b max s o L b sy so Μ u Ολίσθηση Διείσδυση διαρροής Μείωση της πλαστικής στροφής του στοιχείου λόγω κάμψης (μείωση της ικανότητας παραμόρφωσης του οπλισμού) Θραύση σκυροδέματος Λυγισμός και αύξηση την συνεισφορά της εξόλκευσης ράβδου στην συνολική στροφή του στοιχείου.

9 Συνάφεια οπλισμού-σκυροδέματος: Οι βασικές εξισώσεις που διέπουν το πρόβλημα της συνάφειας: ισορροπία δυνάμεων σε στοιχειώδες τμήμα ράβδου μήκους dx Κινηματική σχέση: Η ολίσθηση της ράβδου ως η διαφορά της συσσωρευμένης F(x) παραμόρφωσης των δύο υλικών (Tassios and Yannopoulos 1981, Filippou et. al. 1983): f b F(x+dx) df dx 4 D b f b Καταστατικοί Νόμοι ds dx ε ε ε c f u f f b f b max f y E sh f b res E s ε y ε u χαλύβδινης ράβδου οπλισμού ε s 1 s 2 s 3 τοπικής συνάφειας ολίσθησης s

10 Κατανομές Παραμόρφωσης, Ολίσθησης και Συνάφειας στην Αγκύρωση : Tastani & Pantazopoulou (2013)

11 Καμπύλη Αντίστασης Κρίσιμου Διατμητικά Υποστυλώματος Ο.Σ. - ΦΑΕΘΩΝ: Επαναληπτική Διαδικασία Διατομή με «ίνες»

12 Μετατόπιση απώλειας παραλαβής αξονικού φορτίου: Elwood and Moehle (2005)

13 Τέμνουσα (kn) Σύγκριση με πειραματικά αποτελέσματα: Δοκίμιο 1 από Sezen and Moehle (2006) Πείραμα EC8-III ASCE-SEI 41 Πρόβολος Sezen & Moehle Κάμψη (2006) Μετατόπιση (mm)

14 Σύγκριση με πειραματικά αποτελέσματα:

15 Τέμνουσα (kn) Σύγκριση με πειραματικά αποτελέσματα: Δοκίμιο 1 από Sezen & Moehle (2006) (Αμφίπακτο) Πείραμα Experiment Response FEDEAS Lab - Κάμψη Flexure Phaethon Μετατόπιση (mm)

16 Ποσοστό Μετατόπισης Ποσοστό Μετατόπισης percentage of displacement Σύγκριση με πειραματικά αποτελέσματα: Διάτμηση Ολίσθηση Διάτμηση Πείραμα Ολίσθηση Κάμψη Καμψη Phaethon Δ total / Δ y

17 ΦΑΕΘΩΝ - Αγκύρωση: Κουμπί Αποθήκευσης Αποτελεσμάτων

18 Ανάλυση Διατομής : Ροπή Καμπυλότητα & Τέμνουσα- Διατμητική Παραμόρφωση

ΦΑΕΘΩΝ: Λογισμικό για Ανάλυση Κρίσιμων Διατμητικά Υποστυλωμάτων Ο.Σ. Μπορείτε να κατεβάσετε το λογισμικό δωρεάν: www.bigeconomy.gr/phaethon/ Σας ευχαριστώ! Ερωτήσεις?

19 ΦΑΕΘΩΝ: Λογισμικό για Ανάλυση Κρίσιμων Διατμητικά Υποστυλωμάτων Ο.Σ. Μπορείτε να κατεβάσετε το λογισμικό δωρεάν: Σας ευχαριστώ! Ερωτήσεις? Ευχαριστίες θα ήθελα να ευχαριστήσω το Κοινωφελές Ίδρυμα Αλέξανδρος Σ. Ωνάσης για την οικονομική υποστήριξη για την ανάπτυξη του παρόντος λογισμικού στα πλαίσια της εκπόνησης της διδακτορικής μου διατριβής στο Πανεπιστήμιο Κύπρου.

Σχετικά έγγραφα

ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 15

ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 15 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 11 ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 15 1. Εισαγωγικές έννοιες... 17 1.1 Φορτία... 17 1.2 Η φέρουσα συμπεριφορά των βασικών υλικών... 22 1.2.1 Χάλυβας... 23 1.2.2 Σκυρόδεμα... 27 1.3 Η φέρουσα συμπεριφορά