Nell'add-on Analisi geotecnica, è disponibile il modello di materiale Hoek-Brown. Il modello mostra il comportamento del materiale plastico-ideale lineare-elastico. Il suo criterio di resistenza non lineare è il criterio di rottura più comune per pietre e rocce.
È possibile inserire i parametri del materiale utilizzando
Parametri della roccia direttamente o in altro modo
Classificazione GSI.
Informazioni dettagliate su questo modello di materiale e sulla definizione dell'input in RFEM sono disponibili nel rispettivo capitolo Modello Hoek-Brown del manuale online per l'add-on Analisi geotecnica.
Il tipo di diagramma di calcolo "2D | Piano" viene utilizzato per creare diagrammi dei risultati tramite l'asse dell'edificio. Ciò consente di analizzare facilmente il comportamento dell'intero edificio sotto effetti statici e dinamici.
È possibile utilizzare questo tipo di diagramma, ad esempio, per visualizzare la forza sismica sull'altezza dell'edificio.
Nell'add-on Verifica calcestruzzo, è possibile eseguire la verifica sismica per aste in cemento armato secondo EC 8. Ciò include, tra le altre cose, le seguenti funzionalità:
Configurazioni di calcolo sismico
Distinzione delle classi di duttilità DCL, DCM, DCH
Opzione per trasferire il coefficiente di comportamento dall'analisi dinamica
Verifica del valore limite per il coefficiente di comportamento
Verifica della capacità 'Colonna forte - trave debole'
Dettagli e regole particolari per la duttilità di curvatura
Dettagli e regole particolari per la duttilità locale
Considerazione del comportamento dei componenti non lineari utilizzando cerniere plastiche standard per acciaio (FEMA 356, EN 1998-3) e del comportamento non lineare dei materiali (muratura, acciaio bilineare, curve di lavoro definite dall'utente)
Importazione diretta delle masse da casi di carico o combinazioni per l'applicazione di carichi verticali costanti
Specifiche definite dall'utente per la considerazione dei carichi orizzontali (standardizzati alla forma modale o distribuiti uniformemente lungo l'altezza delle masse)
Determinazione di una curva di pushover con criterio limite di calcolo selezionabile (un collasso o una deformazione limite)
Trasformazione della curva pushover nello spettro di capacità (formato ADRS, sistema a un grado di libertà)
Bilinearizzazione dello spettro di capacità secondo EN 1998-1:2010 + A1:2013
Trasformazione dello spettro di risposta applicato nello spettro richiesto (formato ADRS)
Determinazione dello spostamento obiettivo secondo EC 8 (il metodo N2 secondo Fajfar 2000)
Confronto grafico della capacità e dello spettro richiesto
Valutazione grafica dei criteri di accettazione di cerniere plastiche predefinite
Visualizzazione dei risultati dei valori utilizzati nel calcolo iterativo dello spostamento obiettivo
Accesso a tutti i risultati dell'analisi strutturale nei singoli livelli di carico
Durante il calcolo, il carico orizzontale selezionato viene aumentato in step di carico. Un'analisi statica non lineare viene eseguita per ogni step di carico fino al raggiungimento della condizione limite specificata.
I risultati dell'analisi pushover sono esaustivi. Da un lato, la struttura viene analizzata per il suo comportamento a deformazione. Questo può essere rappresentato da una linea di forza-deformazione del sistema (una curva di capacità). D'altra parte, l'effetto dello spettro di risposta può essere visualizzato nel grafico ADRS (Acceleration-Displacement Response Spectrum). Lo spostamento finale è determinato automaticamente nel programma sulla base di questi due risultati. Il processo può essere valutato graficamente e in tabelle.
I singoli criteri di accettazione possono quindi essere analizzati graficamente e interpretati (per lo step di carico successivo dello spostamento obiettivo, ma anche per tutte le altre fasi di carico). I risultati dell'analisi statica sono disponibili anche per i singoli step di carico.
Cosa sono i giunti in plastica? Molto semplice: i cardini in plastica secondo FEMA 356 ti aiutano a creare curve pushover. Queste sono cerniere con comportamento non lineare con proprietà di snervamento preimpostate e criteri di accettazione per aste in acciaio (Capitolo 5 - FEMA 356).
Vuoi modellare e analizzare il comportamento di un solido del terreno? Per garantire ciò, in RFEM sono stati implementati modelli di materiali speciali adatti. È possibile utilizzare il modello di Mohr-Coulomb modificato con un modello plastico-elastico lineare o un modello elastico non lineare con una relazione tensione-deformazione edometrica. Il criterio limite, che descrive il passaggio dall'area elastica a quella del flusso plastico, è definito secondo Mohr-Coulomb.
Lo sapeva che... ? per calcolare le strutture in muratura, in RFEM è stato implementato un modello di materiale non lineare? Si basa sull'approccio di Lourenco, una superficie di snervamento composta secondo Rankine e Hill. Questo modello consente di descrivere e modellare il comportamento strutturale della muratura e i diversi meccanismi di rottura.
I parametri limite sono stati selezionati in modo tale che le curve di progetto utilizzate corrispondano a una curva di progetto normativa.
Conosce il modello di materiale Tsai-Wu? Combina proprietà plastiche e ortotrope, il che consente una modellazione speciale di materiali con caratteristiche anisotrope, come la plastica fibrorinforzata o il legno.
Se il materiale è plastificato, le tensioni rimangono costanti. La ridistribuzione viene eseguita in base alle rigidezze disponibili nelle singole direzioni. L'area elastica corrisponde all'ortotropo | Modello di materiale elastico lineare (solidi). Per l'area plastica, si applica lo snervamento secondo Tsai-Wu:
Tutte le resistenze sono definite positivamente. Puoi immaginare il criterio di tensione come una superficie ellittica all'interno di uno spazio di tensioni a sei dimensioni. Se una delle tre componenti di tensione viene applicata come un valore costante, la superficie può essere proiettata su uno spazio di tensione tridimensionale.
Se il valore per fy(σ), secondo l'equazione di Tsai-Wu, condizione di tensione piana, è inferiore a 1, le tensioni sono nella zona elastica. L'area plastica è raggiunta non appena fy (σ) = 1; valori maggiori di 1 non sono ammessi. Il comportamento del modello è ideal-plastico, il che significa che non c'è irrigidimento.
Lo sapevi che...? A differenza di altri modelli di materiale, il diagramma tensioni-deformazioni per questo modello di materiale non è antimetrico rispetto all'origine. Ad esempio, è possibile utilizzare questo modello di materiale per simulare il comportamento del calcestruzzo fibrorinforzato in acciaio. Trova informazioni dettagliate sulla modellazione del calcestruzzo fibrorinforzato in acciaio nell'articolo tecnico su Determinazione delle proprietà del materiale del calcestruzzo fibrorinforzato in acciaio.
In questo modello di materiale, la rigidezza isotropa è ridotta con un parametro di danno scalare. Questo parametro di danno è determinato dalla curva di tensione definita nel diagramma. La direzione delle tensioni principali non viene presa in considerazione. Piuttosto, il danno si verifica nella direzione della deformazione equivalente, che copre anche la terza direzione perpendicolare al piano. L'area di trazione e di compressione del tensore di tensione è trattata separatamente. In questo caso, si applicano diversi parametri di danneggiamento.
La "Dimensione dell'elemento di riferimento" controlla come la deformazione nell'area della fessura viene ridimensionata alla lunghezza dell'elemento. Con il valore predefinito zero, non viene eseguito alcun ridimensionamento. Pertanto, il comportamento del materiale del calcestruzzo fibrorinforzato è modellato realisticamente.
Trovi ulteriori informazioni sulla base teorica del modello di materiale "Danno isotropo" nell'articolo tecnico che descrive il Danno del modello di materiale non lineare.
Costruire pietra su pietra ha una lunga tradizione nella costruzione. L'add-on Verifica muratura per RFEM consente di progettare la muratura utilizzando il metodo degli elementi finiti. È stato sviluppato nell'ambito del progetto di ricerca DDMaS - Digitizing the design of masonry structures (Digitalizzazione del progetto di strutture in muratura). Qui, il modello del materiale rappresenta il comportamento non lineare della combinazione mattone-malta sotto forma di macro-modellazione. Vuoi saperne di più?
Hai grande rispetto per i segni del tempo? Dopotutto, alla fine rosicchia i tuoi progetti di costruzione. Utilizzare l'add-on Analisi time-dependent (TDA) per considerare il comportamento del materiale delle aste dipendente dal tempo. Gli effetti a lungo termine, come viscosità, ritiro e invecchiamento, possono influenzare la distribuzione delle forze interne, a seconda della struttura. Preparati a questo in modo ottimale con questo add-on.
Anche in questo caso, RSTAB ti convincerà sicuramente. Con il potente kernel di calcolo, la sua rete ottimizzata e il supporto della tecnologia dei processori multi-core, il programma di analisi strutturale Dlubal è molto avanti. Ciò consente di calcolare più casi di carico lineari e combinazioni di carico utilizzando più processori in parallelo senza utilizzare memoria aggiuntiva. La matrice di rigidezza deve essere creata solo una volta. In questo modo, è possibile calcolare anche sistemi di grandi dimensioni con il risolutore veloce e diretto.
Devi calcolare più combinazioni di carico nei tuoi modelli? Il programma avvia diversi solutori in parallelo (uno per core). Ogni risolutore calcola quindi una combinazione di carico per te. Ciò porta a un migliore utilizzo dei nuclei.
Durante il calcolo è possibile seguire sistematicamente lo sviluppo della deformazione visualizzata in un diagramma e quindi valutare con precisione il comportamento di convergenza.
Ci sono due metodi che è possibile utilizzare per il processo di ottimizzazione, con i quali è possibile trovare i valori dei parametri ottimali secondo un criterio di peso o di deformazione.
Il metodo più efficiente con il minor tempo di calcolo è l'ottimizzazione quasi naturale dello sciame di particelle (PSO). Ne hai sentito parlare o letto? Questa tecnologia di intelligenza artificiale (AI) ha una forte analogia con il comportamento degli stormi di animali, in cerca di un luogo di riposo. In tali sciami, puoi trovare molte persone (vedi soluzione di ottimizzazione - ad esempio, peso) a cui piace stare in un gruppo e seguire il movimento del gruppo. Assumiamo's che ogni singola asta dello sciame abbia la necessità di riposare in un luogo di riposo ottimale (cfr. soluzione migliore - ad esempio, peso più basso). Questa necessità aumenta man mano che ci si avvicina al luogo di riposo. Pertanto, il comportamento dello sciame è influenzato anche dalle proprietà dello spazio (vedi diagramma dei risultati).
Perché l'escursione nella biologia? Molto semplicemente: il processo PSO in RFEM o RSTAB procede in modo simile. L'esecuzione del calcolo inizia con un risultato di ottimizzazione da un'assegnazione casuale dei parametri da ottimizzare. Determina ripetutamente nuovi risultati di ottimizzazione con vari valori dei parametri, che si basano sull'esperienza delle mutazioni del modello precedentemente eseguite. Il processo continua fino al raggiungimento del numero specificato di possibili mutazioni del modello.
In alternativa a questo metodo, il programma offre anche un metodo di elaborazione batch. Questo metodo tenta di verificare tutte le possibili mutazioni del modello specificando casualmente i valori per i parametri di ottimizzazione fino a raggiungere un numero predeterminato di possibili mutazioni del modello.
Dopo aver calcolato una mutazione del modello, entrambe le varianti controllano anche i rispettivi risultati di verifica attivati degli add-on. Inoltre, salvano la variante con il corrispondente risultato dell'ottimizzazione e l'assegnazione del valore dei parametri di ottimizzazione se l'utilizzo è < 1.
È possibile determinare i costi totali stimati e le emissioni dalle rispettive somme dei singoli materiali. Le somme dei materiali sono composte dalle somme parziali basate sul peso, sul volume e sull'area dell'asta, della superficie e degli elementi solidi.
Le norme specificano già i metodi di approssimazione (ad esempio, calcolo degli spostamenti generalizzati secondo EN 1992-1-1, 7.4.3, o ACI 318-19, 24.3.2.5) necessari per il calcolo degli spostamenti generalizzati. In questo caso, le cosiddette rigidezze efficaci sono calcolate negli elementi finiti secondo lo stato limite esistente con/senza fessure. È quindi possibile utilizzare queste rigidezze efficaci per determinare gli spostamenti generalizzati mediante un altro calcolo FEM.
Considera una sezione trasversale in cemento armato per il calcolo delle rigidezze efficaci degli elementi finiti. Sulla base delle forze interne determinate per lo stato limite di esercizio in RFEM, è possibile classificare la sezione trasversale in cemento armato come "fessurata" o "non fessurata". Consideri l'effetto del calcestruzzo tra le fessure? In questo caso, questo viene fatto tramite un coefficiente di distribuzione (ad esempio, secondo EN 1992-1-1, Eq. 7.19, o ACI 318-19, 24.3.2.5). Si può presumere che il comportamento del materiale per il calcestruzzo sia lineare-elastico nella zona di compressione e trazione fino a raggiungere la resistenza a trazione del calcestruzzo. Questa procedura è sufficientemente precisa per lo stato limite di esercizio.
Quando si determinano le rigidezze efficaci, è possibile tenere conto della viscosità e del ritiro a "livello della sezione trasversale". Non è necessario'considerare l'influenza del ritiro e della viscosità in sistemi staticamente indeterminati in questo metodo di approssimazione (ad esempio, le forze di trazione da deformazione da ritiro nei sistemi vincolati su tutti i lati non sono determinate e devono essere considerate separatamente). In sintesi, il calcolo degli spostamenti generalizzati viene eseguito in due fasi:
Calcola le rigidezze efficaci della sezione trasversale di calcestruzzo armato, assumendo un comportamento elastico-lineare
Calcolo della deformazione utilizzando le rigidezze efficaci con FEM
Semplice definizione delle fasi costruttive nella struttura di RFEM inclusa la visualizzazione
Aggiungere, rimuovere, modificare e riattivare elementi di aste, superfici e solidi e loro proprietà (ad esempio, cerniere di aste e linee, gradi di libertà per i vincoli esterni e così via)
Combinatoria automatica e manuale con le combinazioni di carico nelle singole fasi costruttive (ad esempio, per considerare i carichi di montaggio, le gru di cantiere, ecc.)
Considerazione di effetti non lineari come rottura dell'asta tesa o vincoli esterni non lineari
Gli strati del terreno vengono inseriti per i campioni di terreno in una finestra di dialogo chiaramente organizzata. Una rappresentazione grafica corrispondente supporta la chiarezza e semplifica il controllo dell'input.
Un database estensibile aiuta l'utente a selezionare le proprietà del materiale del terreno. Il modello Mohr-Coulomb e un modello non lineare con rigidezza dipendente dalle tensioni e dalla deformazione sono disponibili per una modellazione realistica del comportamento del materiale del suolo.
È possibile definire un numero qualsiasi di campioni di terreno e di strati. Il terreno è generato da tutti i campioni inseriti tramite solidi 3D. L'assegnazione alla struttura viene eseguita utilizzando le coordinate.
La porzione di suolo viene calcolata secondo il metodo iterativo non lineare. Le tensioni e i cedimenti calcolati sono visualizzati graficamente e in tabelle.
Lo sapevi che... ? Quando si scarica il componente strutturale con un modello in materiale plastico, a differenza di quello isotropo | Modello di materiale elastico non lineare, la deformazione rimane dopo che è stata completamente scaricata.
È possibile selezionare tre diversi tipi di definizione:
Standard (definizione della tensione equivalente sotto la quale il materiale si plasticizza)
Bilineare (definizione del modulo equivalente di incrudimento di tensione e deformazione)
Diagramma tensioni-deformazioni: definizione del diagramma tensioni-deformazioni poligonali
Possibilità di salvataggio / importazione del diagramma
Se si rilascia nuovamente un componente strutturale con un materiale elastico non lineare , la deformazione ritorna sullo stesso percorso. In contrasto con l'isotropo|Modello in materiale plastico, non c'è deformazione residua quando è completamente scarico.
È possibile selezionare tre diversi tipi di definizione:
Norma (definizione della tensione equivalente sotto la quale il materiale si plastifica)
Bilineare (definizione di una tensione equivalente di un modulo plastico)
Diagramma tensioni-deformazioni:
Definizione della relazione poligonale tensioni-deformazioni
Convinciti con il potente kernel di calcolo, la sua rete ottimizzata e il supporto della tecnologia dei processori multi-core. Ciò offre vantaggi, come il calcolo parallelo di casi di carico lineari e combinazioni di carico utilizzando diversi processori senza ulteriori requisiti sulla RAM. La matrice di rigidezza deve essere creata solo una volta. In questo modo, è possibile calcolare anche sistemi di grandi dimensioni con il risolutore diretto veloce. Se è necessario calcolare più combinazioni di carico nei modelli, il programma avvia diversi solutori in parallelo (uno per core). Ogni risolutore calcola quindi una combinazione di carico, che migliora l'utilizzo del nucleo. Durante il calcolo è possibile seguire sistematicamente lo sviluppo della deformazione visualizzata in un diagramma e quindi valutare con precisione il comportamento di convergenza.
Il modello di materiale muratura isotropa 2D è un modello elastoplastico che consente inoltre l'ammorbidimento del materiale, che può essere diverso nelle direzioni locale X e Y di una superficie. Il modello del materiale è adatto per pareti in muratura (non rinforzate) con carichi nel piano del muro.
C'è una complessità nota nel calcolo della risposta al calpestio su piani irregolari o scale di qualsiasi tipo. Footfall Analysis utilizza il modello RFEM e i risultati dell'analisi modale di -rstab-add-on-modules/dynamic-analysis/rf-dynam-pro-natural-vibrations RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations per prevedere i livelli di vibrazione in tutte le posizioni di un pavimento. Un rigoroso metodo di analisi è essenziale per consentire un'analisi accurata del comportamento dinamico del pavimento.
Il software incorpora le procedure di analisi più aggiornate, consentendo all'utente di scegliere tra i due metodi di calcolo più utilizzati disponibili, vale a dire il metodo del centro di calcestruzzo (CCIP-016) e il metodo Steel Construction Institute (P354).
La rigidezza del gas fornita dalla legge del gas ideale pV = nRT può essere considerata nell'analisi dinamica non lineare.
Il calcolo del gas è disponibile per gli accelerogrammi e i diagrammi temporali sia per l'analisi esplicita che per l'analisi implicita non lineare di Newmark. Per determinare correttamente il comportamento del gas, è necessario definire almeno due strati EF per solidi gassosi.
In RFEM, c'è un'opzione per accoppiare le superfici con i tipi di rigidezza "Membrana" e "Membrana ortotropa" con i modelli di materiale "Isotropo elastico non lineare 2D/3D" e "Isotropo plastico 2D/3D" (modulo aggiuntivo RF-MAT NL è richiesto).
Questa funzionalità consente, ad esempio, la simulazione del comportamento della deformazione non lineare delle lamine di ETFE.
Il calcolo non lineare adotta la geometria della mesh reale dei componenti di superficie planari, deformati, curvilinei semplici o a doppia curva dal modello di taglio selezionato e appiattisce questo componente di superficie in conformità con la minimizzazione dell'energia di distorsione, assumendo il comportamento del materiale definito.
In termini semplificati, questo metodo tenta di comprimere la geometria della mesh in una pressa, assumendo un contatto senza attrito, e di trovare lo stato in cui le tensioni da appiattimento nel componente sono in equilibrio nel piano. In questo modo, si ottiene un'energia minima e una precisione ottimale del modello di taglio. Vengono considerate la compensazione per ordito e trama e la compensazione per le linee di contorno. Quindi, le tolleranze definite sulle linee di contorno vengono applicate alla geometria della superficie piana risultante.
Caratteristiche:
Riduzione al minimo dell'energia di distorsione nel processo di appiattimento per schemi di taglio molto precisi
Applicazione per quasi tutte le disposizioni di mesh
Riconoscimento delle definizioni dei modelli di taglio adiacenti per mantenere la stessa lunghezza
Per l'analisi degli spostamenti generalizzati, con i metodi di approssimazione definiti nelle normative (ad esempio secondo 7.4.3, EN 1992-1-1) RF-CONCRETE Deflect, calcola le rigidezze efficaci degli elementi finiti in funzione dello stato limite dato del calcestruzzo fessurato/non fessurato. Le rigidezze sono poi utilizzate per determinare gli spostamenti generalizzati delle superfici con un calcolo FEA ripetuto.
Il calcolo della rigidezza efficace di elementi finiti tiene conto di una sezione trasversale in cemento armato. Sulla base delle forze interne determinate per lo stato limite di esercizio in RFEM, il programma classifica la sezione trasversale di cemento armato come 'fessurata' o 'non fessurata'. Viene considerato anche il contributo tra le fessure e il coefficiente di distribuzione (ad esempio z secondo 7.19, EN 1992-1-1). Si presume che il comportamento del materiale per il calcestruzzo sia lineare-elastico nella zona di compressione e trazione fino al raggiungimento della resistenza a trazione del calcestruzzo. Questo è raggiunto esattamente nello stato limite di esercizio.
Quando si determinano le rigidezze efficaci, la viscosità e il ritiro sono presi in considerazione a "livello della sezione trasversale". L'influenza del ritiro e della viscosità nei sistemi staticamente indeterminati non è presa in considerazione in questo metodo di approssimazione (ad esempio, le forze di trazione dovute alla deformazione da ritiro nei sistemi vincolati su tutti i lati non sono determinate e devono essere considerate separatamente). RF-CONCRETE Deflect calcola gli spostamenti generalizzati in due fasi:
Calcolo delle rigidezze efficaci della sezione trasversale in cemento armato assumendo condizioni lineari-elastiche
Calcolo della deformazione utilizzando le rigidezze efficaci con FEM
I risultati dell'analisi della torsione di ingobbamento sono visualizzati in RF-/STEEL AISC e RF-/STEEL EC3 nel solito modo. Tra gli altri risultati, le finestre dei risultati corrispondenti includono i valori critici di ingobbamento e di torsione, le forze interne e il riepilogo del progetto.
La visualizzazione grafica delle forme modali (incl. ingobbamento) consente una valutazione realistica del comportamento di instabilità.
Il risolutore di equazioni include un generatore di mesh EF ottimizzato e supporta il più recente processore multi-core e la tecnologia a 64-bit. Consente calcoli paralleli di casi di carico lineari e combinazioni di carico utilizzando diversi processori senza ulteriori requisiti sulla RAM: La matrice di rigidezza deve essere creata solo una volta. La tecnologia a 64 bit e le opzioni RAM avanzate consentono il calcolo di sistemi strutturali complessi utilizzando il risolutore di equazioni veloce e diretto.
Lo sviluppo della deformazione viene visualizzato in un diagramma durante il calcolo. In questo modo, è possibile valutare facilmente il comportamento di convergenza.
Adesso è possibile calcolare le sottostrutture indipendenti. Lo sviluppo della deformazione viene visualizzato in un diagramma durante il calcolo. In questo modo, è possibile valutare facilmente il comportamento di convergenza.