Introduzione
È possibile che situazioni di emergenza creino condizioni di lavoro difficili per i lavoratori di ricerca e soccorso urbano. L'obiettivo importante è quello di ottenere una significativa riduzione del tempo in relazione alla fase di ricerca e salvataggio urbano fornendo risoluzioni di consapevolezza della situazione su vasta area per un migliore rilevamento e localizzazione delle vittime intrappolate, aiutati da strumenti di simulazione per la previsione di cedimenti strutturali, così come un meccanismo olistico di supporto alle decisioni che incorpora le procedure operative e le risorse degli attori pertinenti.
Utilizzando l'approccio Extreme Loading for Structures (ELS), gli ingegneri strutturisti consentono di simulare, analizzare e visualizzare correttamente il collasso progressivo causato da situazioni di carico estreme come carichi sismici, forti venti, carichi esplosivi, carichi dinamici e carichi di impatto. Gli ingegneri possono anche stimare la vulnerabilità di una struttura al collasso progressivo simulando il cedimento di vari componenti e determinando se il crollo risultante sarà parziale o totale. L'armatura del modello, le sezioni in acciaio e i dettagli di precompressione, che sono tipicamente presunti o ignorati, possono essere facilmente aggiunti al modello ELS, migliorando significativamente il modello e i suoi risultati. Gli effetti della corrosione nel tempo possono essere implementati utilizzando le fessure automatiche, le cerniere plastiche e le considerazioni sui meccanismi di rottura.
I carichi che possono essere applicati sono essenzialmente illimitati e possono essere sequenziati in un approccio multi-pericolo con carichi graduali per simulare ripetuti o una catena di eventi come terremoti, incendi, esplosioni, impatti, tsunami, vento forte e collasso graduale. ELS può fornire una simulazione e un'analisi precise dei piani di demolizione proposti utilizzando esplosivi, una palla da demolizione, forza di spinta o trazione o decostruzione manuale.
Un nuovo metodo di analisi chiamato Metodo degli elementi applicati (AEM) combina elementi del metodo degli elementi discreti con il metodo degli elementi finiti (DEM). In poche parole, AEM è in grado di modellare automaticamente dalla separazione degli elementi al collasso e alla previsione dei detriti. Al contrario, FEM può essere accurato fino alla separazione degli elementi e DEM può essere impiegato mentre gli elementi sono separati. In oltre due decenni di continua ricerca e sviluppo, AEM ha dimostrato di essere l'unica metodologia in grado di seguire il comportamento di collasso strutturale attraverso tutte le fasi del carico, inclusi elastico, inizio e propagazione di fessure nei materiali deboli a trazione, snervamento dell'armatura, separazione degli elementi , collisione dell'elemento (contatto) e collisione con il terreno e le strutture vicine [1].
L'obiettivo dell'utilizzo di RFEM 6 e Blender con l'add-on Bullet Constraints Builder è ottenere una rappresentazione grafica del collasso di un modello basata su dati reali delle proprietà fisiche. RFEM 6 funge da origine della geometria e dei dati per la simulazione. Questo è un altro esempio del perché è importante mantenere i nostri programmi come iBIM Open, al fine di ottenere la collaborazione tra i domini software.
Implementazione
Passaggio 1: modellazione in RFEM
Qui un modello di RFEM 6 disponibile (a
Struttura del silo in acciaio 3D
) è considerato come il caso di studio per la simulazione del collasso. Nella sezione corrente, dobbiamo definire la geometria strutturale, le proprietà del materiale e le condizioni al contorno (supporti strutturali) che sono mostrate nell'immagine 1.
For the next stage, the IFC format needs to be exported from RFEM and imported to Blender (Image 2).
Step 2: Modellazione BCB Blender
- Download and install Software Blender versione 3.5 o Software Blender versione 2.79 .
- Download and install Generatore di vincoli per punti elenco per Blender versione 2.79 (Image 3).
- Download and install the Add-on BlenderBIM per attivare l'importazione del formato .IFC in Blender v. 3.5 (Image 3). The option to import IFC model format is available only after activating the BIM add-on in Blender's settings (Image 4).
- Export the model as .OBJ format from Blender v. 3.5 e importa in Blender v. 2.79 (Image 6).
- Classification of the elements of models into "groups" and dividing them by type – beams, plates, foundations, and so on. For these groups, you can add properties in the table and element group list (Image 7). In order to set the parameters for individual groups, preset values for basic types of materials in the table can also be used, such as for reinforced concrete and steel structures (Image 8).
- To set up the groups, it is important that the groups in the table are named the same as the groups created in the Blender model (Image 9).
- Here is the information for beams set up in Image 10.
- The surface information is shown in Image 11.
- The assumed boundary condition (support) and foundation information are shown in Image 12.
- Here, the information about the circular part is shown in Image 13.
- Also, the general settings information is illustrated in Image 14.
- Download Modello storico temporale del terremoto and introduce to BCB Blender 2.79 as shown in Image 15.
- The Minimum Size Limit value is defined as 1.50 in the discrete section (Image 16).
- To make sure that the Pre-processing Tools are included in the automatic mode, ensure that the box labeled "Run On Automatic Mode" in the header of the Pre-processing Tools is ticked. This will make the Pre-processing Tools part of the automatic mode (Image 17).
- It is recommended that you save the element configuration before moving on from this stage, as shown in Image 8. Every time the Blend file is opened, it will now be possible to reload the settings (Image 18).
- The simulation's progress can be monitored via the system console window (Image 19), which should be kept open at all times. The system monitor can also be used to gather helpful data while troubleshooting, and then Press the "A" key on your keyboard to pick the complete model.
- After that, you need to press Build (Image 20), which will automatically run the Pre-processing tools before running the simulation.
- And finally collapsed model is shown in Image 21. Per il rendering finale, è possibile utilizzare di nuovo l'ultima versione di Blender. Sotto questo articolo, troverai una dimostrazione sia del nostro file finale con la compressione in Blender 2.79 che del file con le impostazioni per il rendering dell'animazione finale in Blender 3.5.
Conclusione
Nell'attuale articolo della Knowledge Base, abbiamo descritto l'obiettivo di utilizzare RFEM 6 e Blender con l'add-on Bullet Constraints Builder per ottenere una rappresentazione grafica del collasso di un modello basata su dati reali delle proprietà fisiche. RFEM 6 funge da origine della geometria e dei dati per la simulazione. Questo è un altro esempio del perché è importante mantenere i nostri programmi come iBIM Open, al fine di ottenere la collaborazione tra i domini software.
