Nelineární chování materiálu | Izotropní | Nelineární elastický (pruty, plochy/tělesa)

V tomto příspěvku ukážeme a vysvětlíme vliv ohybové tuhosti lan na jejich vnitřní síly. V tomto příspěvku také poradíme, jak tento vliv snížit.

Norma ASCE 7-22 [1], čl. 12.9.1.6 stanoví, kdy by se měly zohlednit účinky P-delta při provádění modální analýzy spektra odezvy pro seizmické posouzení. V NBC 2020 [2], čl. 4.1.8.3.8.c je uveden pouze krátký požadavek na zohlednění účinků počátečního naklonění v důsledku interakce tíhových sil s deformovanou konstrukcí. Proto mohou nastat situace, kdy je třeba při seizmickém posouzení zohlednit účinky druhého řádu, známé také jako P-delta.

V tomto příspěvku představíme základní pojmy z dynamiky konstrukcí a jejich roli při seizmickém posouzení konstrukcí. Velký důraz je kladen na srozumitelné vysvětlení odborných aspektů, aby byl i bez hlubších odborných znalostí umožněn vhled do problematiky.

Věděli jste, že...? Na rozdíl od jiných materiálových modelů není pracovní diagram pro tento materiálový model antimetrický vzhledem k počátku. Tento materiálový model můžete použít například pro modelování chování drátkobetonu. Podrobné informace o modelování drátkobetonu naleznete v odborném článku Stanovení materiálových vlastností drátkobetonu.

U tohoto materiálového modelu je izotropní tuhost redukována skalárním parametrem poškození. Tento parametr poškození se stanoví na základě průběhu napětí, které je definováno v diagramu. V tomto případě se nezohledňuje směr hlavních napětí, ale dochází k poškození ve směru srovnávacího poměrného přetvoření, které zahrnuje také třetí směr kolmý na rovinu. Tahové a tlakové oblasti tenzoru napětí jsou řešeny odděleně. Přitom platí vždy různé parametry poškození.

Velikost "referenčního prvku" určuje, jak se má přetvoření v oblasti trhlin přizpůsobit délce prvku. Při přednastavené nulové hodnotě nedochází ke změně měřítka. Tímto způsobem se téměř realisticky modeluje materiálové chování drátkobetonu.

Teoretické základy materiálového modelu 'Izotropní Poškození' najdete v odborném článku Nelineární materiálový model Poškození.

Věděli jste, že...? Při odlehčování konstrukčního prvku s plastickým materiálovým modelem zůstává, na rozdíl od materiálového modelu izotropní | Nelineárně elastický, po úplném odlehčení zbytkové přetvoření.

Vybrat lze jeden ze tří různých typů zadání:

• Standardní (zadání srovnávacího napětí, při kterém materiál zplastizuje)
• Bilineární (zadání srovnávacího napětí a modulu zpevnění)
• Pracovní diagram: zadání polygonálního pracovního diagramu
• Možnost uložit nebo načíst diagram
• Rozhraní na MS Excel

Pokud konstrukční prvek z nelineárního elastického materiálu opět odlehčíte, vrátí se přetvoření stejnou cestou zpět. Při úplném odlehčení nezůstává na rozdíl od materiálového modelu Izotropní | |Plastický žádné zbytkové přetvoření.

Vybrat lze jeden ze tří různých typů zadání:

• Standardní (zadání srovnávacího napětí, při kterém materiál zplastizuje)
• Bilineární (zadání srovnávacího napětí a modulu zpevnění)
• Pracovní diagram:
• Zadání polygonálního pracovního diagramu
• Možnost uložit nebo načíst diagram
• Rozhraní na MS Excel

Základní informace o nelineárních materiálových modelech najdete v odborném článku Podmínky plasticity v izotropním nelineárním elastickém materiálovém modelu.