1292x
001829
2023-09-20

Wyznaczanie bilinearyzacji dla krzywej push-over (metoda N2)

Aby można było przeprowadzić obliczenia push-over, należy zdefiniowaną krzywą nośności przekształcić do postaci uproszczonej. Tak zwana metoda N2 jest opisana w Eurokodzie EN 1998. Ten artykuł powinien pomóc w wyjaśnieniu, co oznacza bilinearyzacja zgodnie z metodą N2.

Istnieje kilka metod uproszczenia krzywej push-over. Które jednak zazwyczaj zawsze przeprowadza się za pomocą analizy równoważności energetycznej. Porównywane są proporcje powierzchni.

W tym artykule wybrano ramę dwuprzegubową z kilkoma kondygnacjami i zastosowano przeguby plastyczne. Umożliwia to obliczenie krzywej nośności przy użyciu stateczności ADD-ON.

W tym konkretnym przypadku konieczne jest określenie sztywności początkowej wyidealizowanego układu podczas obliczania wyidealizowanej zależności sprężysto-plastycznej, tak aby pola pod rzeczywistą i wyidealizowaną krzywą siła-przemieszczenie były równe.

Zgodnie z metodą N 2 idealizacja rozpoczyna się od odgałęzienia liniowego, a następnie przechodzi w odgałęzienie stałe poziome. Odzwierciedla to idealne zachowanie plastyczne konstrukcji.

To uproszczenie musi być wprowadzone, aby możliwe było późniejsze zastosowanie legalizacji w procedurze push-over. Na podstawie tego założenia powstaje przesunięcie przepływu wyidealizowanego oscylatora jednomasowego.

Aby możliwe było porównanie powierzchni, należy skopiować krzywą nośności z programu do Excel. W ten sposób należy uzyskać dane w tabeli dla kroków obciążenia lub ścinania podstawy i odkształcenia dla każdego kroku obciążenia.

Następnym krokiem jest określenie maksymalnego odkształcenia i związanego z nim ścinania poziomego. W ostatnich iteracjach jest to prawie stałe, ponieważ osiągnięto maksymalne obciążenie. Odkształcenie zwiększa się w każdej kolejnej iteracji. Dlatego należy wybrać stopień, w którym zmiana odkształcenia nie jest tak duża, aby zapewnić wystarczające bezpieczeństwo, a uszkodzenie nadal znajdowało się na początku zakresu plastycznego. Wyznaczona tutaj para wartości jest teraz wartością początkową dla bilinearyzacji krzywej wydajności.

Przy uwzględnieniu pierwszego punktu można teraz zdefiniować poziomą linię prostą stanowiącą górną część bilinearyzacji.

Gałąź liniowo wznosząca się na początku wykresu jest również reprezentowana przez linię prostą o wzniesieniu innym niż zero. Nachylenie tej prostej jest zmienne, o ile obszary zamknięte są jednakowe. W tabeli programu Excel można to zrobić poprzez iteracyjne wyznaczanie poprzez zwiększenie kroków obciążenia. Na koniec przyjrzymy się iteracji, w której dwie powierzchnie mają w przybliżeniu tę samą wielkość. Dy * można odczytać bezpośrednio w tabeli i kontynuować dalszą weryfikację.

Na podstawie tych obliczeń, które są przedstawione graficznie w Eurokodzie, wyraźnie widać, że do uzyskania bilinearyzacji wymagany jest pewien wysiłek. Ma to jedynie zilustrować wymagany czas. Ponieważ wszystkie programy, które zaimplementowały analizę push-over, zwykle robią to w pełni automatycznie i nie trzeba się o nie martwić.

W filmie opisano, jak przenieść wyniki obliczeń z programu RFEM lub RSTAB do narzędzia Excel.


Autor

Pan Frenzel jest odpowiedzialny za rozwój produktów do analizy dynamicznej. Zajmuje się również wsparciem technicznym dla klientów Dlubal Software.

Odniesienia
  1. Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben - Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbauten; EN 1998-1:2004/A1:2013
Pobrane