: Παρουσιάσεις σε Αθήνα - Λευκωσία - Θεσσαλονίκη

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download ": Παρουσιάσεις σε Αθήνα - Λευκωσία - Θεσσαλονίκη"

Ολυμπία Λιακόπουλος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 1

2 1990 Ο.Ε. της ΕΕΕ Πολ. Μηχ. του Τ.Ε.Ε (Αθήνα): 1. "Καταγραφή των κυκλοφορούντων προγραµµάτων ανάλυσης του φέροντος οργανισµού κτιριακών έργων". 2. " οκιµαστικά προβλήµατα ελέγχου προγραµµάτων γραµµικής στατικής ανάλυσης κτιριακών έργων" : Παρουσιάσεις σε Αθήνα - Λευκωσία - Θεσσαλονίκη 2

3 1993 3

4 22 Σεπτεµβρίου

5 AΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩN ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΗΜΕΡΙ Α ΤΕΧΝΙΚΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΑΙ ΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ - Προβλήµατα και εφαρµογές - Τετάρτη, 24 Μαΐου 2000 Έναρξη : ώρα 9 15 Αίθουσα συνεδριάσεων του Τµήµατος Πολ. Μηχανικών (κτήριο Τοµέα Υδραυλικής) Θεσσαλονίκη 5

6 Απρ Αθήνα Ιούν Θεσ/νίκη Ιούλ Ηράκλειο 6

7 7

8 8

9 Τεχνικό Λογισµικό Ανάλυσης & ιαστασιολόγησης Κατασκευών Αξιοπιστία προγρ/των Ορθή χρήση προγρ/των ΑΒΡΑΜΙ ΗΣ Ι. Ε. Εργαστήριο Στατικής & υναµικής των Κατασκευών Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών Α.Π.Θ. Θεσσαλονίκη, Απρίλιος

10 Εξέλιξη Κανονισµών & Υπολογιστικών Μέσων Αντισεισµικοί Κανονισµοί Υπολογιστικά µέσα Mέθοδοι υπολογισµού στην καθηµερινή πράξη 1959 Βασιλικό ιάταγµα Λογαριθµικός κανόνας Στατική επίλυση δοµικών στοιχείων & υποφορέων Mηχανικές αριθµοµηχανές (συνεχής δοκός, πέδιλο,...) 1972 : ηλεκτρονική αριθµο- µηχανή HP : πρώτοι PC (Apple ΙΙ, TRS-80, Commodore PET) Κατ όροφο αντισεισµικός 1981 : IBM PC µε Ιntel 8086 έλεγχος (Ρουσόπουλος) 1982 : Intel Τροποποιήσεις B ΝΕΑΚ 1995 Τροποποιήσεις ΝΕΑΚ 2000 ΕAΚ 1984 : Macintosh Moντέλο επιπέδου πλαισίου 1985 : PC Πρώτες χωρικές αναλύσεις 1986 : πρώτα Windows 1993 : πρώτος Pentium 1997 : Pentium II 1999 : Pentium III, 500 MHz 2001 : Pentium IV, >2 GHz Χωρική στατική επίλυση γραµικών προσοµοιωµάτων υναµική επίλυση Χρήση γραµµικών και επιφανειακών µοντέλων Υπερωθητική ανάλυση 10

11 Παρατήρηση Επειδή : Οι σύγχρονοι Κανονισµοί δεν είναι εφαρµόσιµοι χωρίς προγράµµατα Η/Υ Ηελληνική αγορά καλύπτεται από µικρό αριθµό Οίκων Τεχνικού Λογισµικού Η ποιότητα της συντριπτικής πλειοψηφίας των εκπονούµενων στατικών µελετών εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από την ποιότητα των λίγων κυκλοφορούντων επαγγελµατικών προγραµµάτων 11

12 Ποιότητα λογισµικού Χρήση λογισµικού 1. Ποιότητα του προγράµµατος (πληρότητα, ορθότητα, ευχρηστία, κτλ.) ΠΡΟΒΛΗΜΑ : Πώς ελέγχεται η ορθότητα ; Σηµ. : Προγράµµατα µε λάθη οδηγούν στον σχηµατισµό εσφαλµένου στατικού αισθητηρίου!!! 2. Ορθή χρήση του προγράµµατος κανόνας GIGO (Garbage In Garbage Out) διαφορετικές ενσωµατωµένες παραδοχές σε διάφορα προγράµµατα Σύνολο παραδοχών προγράµµατος Α Σύνολο παραδοχών προγράµµατος Β Σύνολο παραδοχών προγράµµατος Γ Καλή χρήση (µε κατανόηση) µελέτες (& άδειες) Κακή χρήση (ως black box) άδειες 12

13 ΠΡΟΒΛΗΜΑ : Πώς Πώς ελέγχεται η ορθότητα σύνθετων προγραµµάτων ; Ανάπτυξη έγκυρων «δοκιµαστικών παραδειγµάτων» (benchmarks) Ο.Α.Σ.Π

14 Παραδείγµατα 16,17 ( ΦΜ) M3 Εσοχής M Τριώροφο µε εσοχή Τριώροφο µε πατάρι M3 Εσοχής M M M M M ηµιουργία κοντού στύλου λόγω της ύπαρξης του ενδιάµεσου διαφράγµατος στο πατάρι Πιθανό πρόβληµα προσοµοίωσης του διαφράγµατος του παταριού σε κάποια προγράµµατα Αλλάζουν οι τυχηµατικές εκκεντρότητες σε αυτές τις στάθµες M παταριού 14

15 Παράδειγµα 19 ( ΦΜ) Τριώροφο µε κλιµακοστάσιο, χωρίς περιµετρικά τοιχώµατα Σύµφωνα µε τον ΕΑΚ (Σ3.2.3[1]) η απουσία πυρήνα καθιστά απαραίτητη την προσοµοίωση των βαθµιδοφόρων και πλατύσκαλων, λόγω πρόσθετων κινηµατικών δεσµεύσεων που εισάγουν. 15

16 16 +9 Στερεός βραχίονας ΠΛΑΤΥΣΚΑΛΟ οκός προσοµοίωσης πλατυσκάλου BX9 +6 Στερεός βραχίονας ΠΛΑΤΥΣΚΑΛΟ οκός προσοµοίωσης πλατυσκάλου BX9 +3 βραχίονας ΠΛΑΤΥΣΚΑΛΟ οκός προσοµοίωσης πλατυσκάλου BY8 BX9 BY8 BY8 BY9 BX6 BY9 BX6 BY9 BX6 BY7 BY7 BY7 C6 C8 ΑΞΟΝΑΣ ΤΟΙΧΩΜΑΤΟΣ Τ2 ΒΑΘΜΙ ΟΦΟΡΑ ΠΛΑΚΑ οκός προσοµοίωσης βαθµιδοφόρας πλάκας BY10 Στερεός βραχίονας οκός προσοµοίωσης βαθµιδοφόρας πλάκας ΒΑΘΜΙ ΟΦΟΡΑ ΠΛΑΚΑ BY10 Στερεός βραχίονας BY10 Στερεός οκός προσοµοίωσης βαθµιδοφόρας πλάκας ΒΑΘΜΙ ΟΦΟΡΑ ΠΛΑΚΑ Στερεός βραχίονας BX8 BX8 BX8 ΠΛΑΤΥΣΚΑΛΟ ΠΛΑΤΥΣΚΑΛΟ ΠΛΑΤΥΣΚΑΛΟ BX5 BY6 BX5 BY6 BX5 BY6 Χωρικό προσοµοίωµα τριωρόφου µε κλιµακοστάσιο που δεν περιβάλλεται από τοιχώµατα

17 Παράδειγµα ( ΦΜ) Τριώροφο µε φυτευτά υποστυλώµατα Κατακόρυφη σεισµική συνιστώσα m21 m22 m25 m26 m27 m23 m24 m18 m19 m20 m11 m12 m13 m14 m15 m16 m17 m8 m9 m10 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 Ζώνη ΙΙΙ,ΙV Φυτευτά υποστυλώµατα. Ο ΕΑΚ επιβάλει την θεώρηση και της κατακόρυφης συνιστώσας του σεισµού (ΕΑΚ [5]) Φάσµα κατακόρυφης συνιστώσας κατά ΕΑΚ ίσο µε 0,7 των οριζοντίων και qv =0,5 q Κατάλληλη προσοµοίωση µαζών, µε κριτήριο την απόδοση όλων των σηµαντικών παραµορφώσεων και δυνάµεων αδρανείας. 17

18 Παράδειγµα ( ΦΜ&ΑΦΜ) Ασύµµετρο πενταώροφο µε έκκεντρο πυρήνα Προσοµοίωση πυρήνα : α. µε 3 ισοδ. στύλους β. µε 1 ισοδ. στύλο γ. µε επιφανειακά πεπερασµένα στοιχεία 18

19 α.. Πυρήνας µε 3 ισοδύναµους στύλους Ισοδύν. στύλος στο ΚΒ της διατοµής του κάθε σκέλους µε τα αντίστοιχα ελαστικά χαρακτηριστικά Απολύτως στερεοί βραχίονες στις στάθµες των ορόφων. Η στρεπτική ροπή αδράνειας του βραχίονα πλάτης πεπερασµένη, ώστε να επιτρέπει την στρέβλωση. Ικανοποιητική προσοµοίωση του ανοικτού πυρήνα 19

20 β.. Πυρήνας µε 1 ισοδύναµο στύλο 1 ισοδύναµος στύλος στο ΚΒ της διατοµής του πυρήνα. Οι 4 γωνίες του πυρήνα (στις οποίες συµβάλλουν οι δοκοί του περιβάλλοντος τον πυρήνα χωροπλαισίου) συνδέονται µε απολύτως στερεούς βραχίονες. Η στρέβλωση της διατοµής του πυρήνα λόγω στρέψης δεν µπορεί να προσοµοιωθεί. 20

21 γ.. Πυρήνας µε επιφανειακά πεπερασµένα στοιχεία Χρήση τετράκοµβων στοιχείων κελύφους µε 6 β.ε. ανά κόµβο. Βοηθητικές δοκοί σύνδεσης των δοκών µε τον πυρήνα Γενικά πιο αξιόπιστο µοντέλο, αλλά απαιτεί κατάλληλη µετεπεξεργασία αποτελεσµάτων. 21

22 Παράδειγµα 22 ( ΦΜ) Τυπικό πολυώροφο ιαφορετικές τυχ. εκκεντρότητες στα διαφράγµατα και κατά τις δύο διευθύνσεις. Η αξιοπιστία της ΑΦΜ µειώνεται λόγω των έντονων ανισοκατανοµών σε µάζες και δυσκαµψίες καθ ύψος, ιδιαίτερα σε κτίρια µε επάλληλες εσοχές όπως αυτό. 22

23 Παράδειγµα 12 ( ΦΜ&ΑΦΜ) Μονώροφο µε απλή συµµετρία Μη παράλληλη διάταξη Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται σε προγράµµατα που δεν έχουν την δυνατότητα στροφής των τοπικών αξόνων των στοιχείων. Με την ΦΜ ο φορέας µπορεί να επιλυθεί µε σεισµική διέγερση παράλληλη προς οποιοδήποτε ορθογώνιο σύστηµα αξόνων. Αντίθετα µε την ΑΦΜ απαιτείται φόρτιση παράλληλη προς τον άξονα συµµετρίας. 23

24 Παραδείγµατα 4 & 5 ( ΦΜ & ΑΦΜ) 3-ώροφο & 5-ώροφο µε ταυτόχρονη προσοµοίωση ανωδοµής-θεµελίωσης Χρήση ελατηρίων Winkler για προσοµοίωση εδάφους. Ητιµή του δείκτη εδάφους δείκτη εδάφους (σταθερά των ελατηρίων) επηρεάζει έντονα τα αποτελέσµατα. (Γενικώς, µείωση εντάσεων και αύξηση µετακινήσεων) 24

25 Τρόπος παρουσίασης των Παραδειγµάτων ίδονται όλα τα δεδοµένα ανωδοµής, θεµελίωσης, φόρτισης κτλ. ίδονται όλες οι παραδοχές ελαστικής και αδρανειακής προσοµοίωσης, τυχόν απλοποιήσεις κτλ. ίδονται πλήρη σκαριφήµατα προσοµοιώµατος µε αριθµούς κόµβων και στοιχείων, τοπικά συστήµατα αναφοράς, ιδιότητες µελών, κτλ. ίδονται τα πλήρη αρχεία δεδοµένων (σε CD) Λεπτοµέρεια προσοµοίωσης των πλαισιακών κόµβων y 1 y 2 ιατοµή Πλακοδοκού b ef ΚΒ Παραδοχή h/2 h h/2 Απολύτως στερεοί βραχίονες Λεπτοµέρεια προσοµοίωσης της θεµελίωσης ΚΒ Πλάκα δάπεδου ισογείου y 2 y 1 Απολύτως στερεοί βραχίονες y 2 b /2 f Στάθµη 0 Επίπεδο ατενούς διαφράγµατος b f d f b f/2 25

26 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 1. Στατική Ανάλυση Εντατικά µεγέθη λόγω στατικών κατακόρυφων φορτίων G+0,3Q. 2. Σεισµική απόκριση 2.1 υναµική Φασµατική Μέθοδος Αποτελέσµατα της ιδιοµορφικής ανάλυσης για τις 4 διαφορετικές θέσεις της µάζας (ιδιοπερίοδοι, ποσοστά συµµετοχής των µαζών κτλ.) Ιδιοµορφικές τιµές µεγεθών απόκρισης Ακραίες τιµές µεγεθών έντασης και παραµόρφωσης Πιθανές ταυτόχρονες τιµές Ποσοστιαίοι συνδυασµοί Εντατικά µεγέθη λόγω του σεισµικού συνδυασµού δράσεων (G+0,3Q±E) 2.2 Απλοποιηµένη Φασµατική Μέθοδος Συντεταγµένες του πλασµατικού ελαστικού άξονα Γωνία προσανατολισµού του κύριου συστήµατος Έλεγχος στρεπτικής ευαισθησίας Στατικές και τυχηµατικές εκκεντρότητες, και εκκεντρότητες σχεδιασµού Ασύζευκτες ιδιοπερίοδοι Μεγέθη απόκρισης λόγω των ανεξάρτητων σεισµικών δυνάµεων κατά x και y Πιθανές ταυτόχρονες τιµές µεγεθών απόκρισης Ποσοστιαίοι συνδυασµοί Εντατικά µεγέθη λόγω του σεισµικού συνδυασµού δράσεων (G+0,3Q±E) 26

27 ΠΡΟΒΛΗΜΑ : Πώς ελέγχεται η ορθότητα σύνθετων προγραµµάτων ; Ανάπτυξη έγκυρων «δοκιµαστικών παραδειγµάτων» (benchmarks) ( ΑΝΑΛΥΣΗ & ΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΗΣΗ ) Kαθιέρωσή τους από την Πολιτεία ως ελάχιστων προδιαγραφών (ν)? 27

28 Άµεσα ζητούµενο : Υπολογιστική αντιµετώπιση Επιθυµητές δυνατότητες λογισµικού : ενισχυόµενων κατασκευών Κάλυψη παλαιότερων Κανονισµών (υλικά, φορτίσεις, µέθοδοι ανάλυσης & διαστασιολόγησης κτλ.) Αντιµετώπιση διατοµών και φορέων από διάφορα υλικά (σύνθετες διατοµές από παλαιά & νέα υλικά, ενίσχυσης παλαιάς κατασκευής µε προσθήκη υποφορέων ενίσχυσης από Ο/Σ ή χάλυβα, έλεγχος τάσεων διεπιφανειών και µέσων βλήτρωσης κτλ.) υνατότητα απλοποιηµένων ανελαστικών αναλύσεων (τύπου υπερωθητικής ανάλυσης - pushover analysis) Όµως : Έλλειψη θεσµικού πλαισίου π.χ. καθορισµός του επιπέδου ενίσχυσης, δηλ. της στάθµης αντισεισµικής επίδοσης της κατασκευής (επιτελεστικότητας) 28

29 Ζητούµενα: Π.χ. - Συνεχής ελαστική έδραση - Ηµιάκαµπτες συνδέσεις h ενδόσιµο έδαφος µε δείκτη εδάφους Κ s (α) Μεταλλικό πλαίσιο µε φορέα θεµελίωσης από οπλισµένο σκυρόδεµα. (α) D 1 b π1 b δ b π2 D 2 (β) Απλοποιηµένο προσοµοίωµα του µεταλλικού ζυγώµατος. (β) ηµιάκαµπτες συνδέσεις (ελαστικά στροφικά ελατήρια) (γ) Απλοποιηµένο προσοµοίωµα του φορέα θεµελίωσης. απολύτως στερεοί βραχίονες (γ) 3 δοκός µε Ι=b h /12 απολύτως στερεοί δ βραχίονες και F =(5/6)b h h ' συνεχής ελαστική έδραση Winkler δ (δ) Το νέο, γενικού τύπου, πεπερασµένο στοιχείο δοκού. (δ) 1 d 1 K b s π1 K ΦΑ 2 L K b s δ K ΦΒ 3 d 2 K s b π2 4 29

30 Ζητούµενα: Π.χ. Spatial rigid offsets Απολύτως στερεοί βραχίονες Κόµβος προσοµοιώµατος στο ύψος του µέσου επιπέδου της πλάκας e x e z Μέσο επίπεδο πλάκας 2(z) 1(x) e y Κεντροβαρικός άξονας στύλου 3(y) Βοηθητικός κόµβος δοκού Κεντροβαρικός άξονας δοκού 30

31 Τα προγράµµατα είναι πολύπλοκα συστήµατα. 31

Σχετικά έγγραφα

Ερευνητικό πρόγραµµα ΟΑΣΠ - 2001/02 - Επιστ. Υπεύθ.: καθηγ. Ι.Ε. Αβραµίδης - ΑΠΘ

Ερευνητικό πρόγραµµα ΟΑΣΠ - 2001/02 - Επιστ. Υπεύθ.: καθηγ. Ι.Ε. Αβραµίδης - ΑΠΘ Aνακοίνωση στο 2 o Πανελλήνιο Συνέδριο Αντισεισµικής Μηχανικής και Τεχνικής Σεισµολογίας Θεσσαλονίκη, Νοέµβριος 2001 1. Εισαγωγή "Ανάπτυξη προτύπων αριθµητικών παραδειγµάτων για την υποστήριξη της ορθής