ЧИСЕЛЬНИЙ РОЗРАХУНОК ЗГИНАНИХ КОМПОЗИТНИХ КОНСТРУКЦІЙ ІЗ ВРАХУВАННЯМ НЕЛІНІЙНОСТЕЙ

Abstract

У роботі описано результати чисельного розрахунку несучої здатності згинаних композитних будівельних конструкцій із врахуванням фізичної нелінійності бетону за допомогою комп’ютерних програм скінченно-елементного аналізу їх моделі. Чисельне моделювання виконано для скінченно-елементної моделі сходового маршу в системі NASTRAN (NAsa STRuctural ANalysis) Femap 10.1.1 SC 32bit / 64 bit. Прийнята розрахункова модель сходового залізобетонного маршу в програмному комплексі скінченно-елементного моделювання адекватна та відповідає реальним конструкціям, що підтверджено порівнянням збіжності отриманих результатів при розрахунку бетонних моделей розбитими різними об’ємними скінченними елементами (тетраедрами і гексаедрами) із різними розмірами. Найбільш оптимальною моделлю в розрізі кількість скінченних елементів / точність розрахунку виявилася модель сходового маршу розбита тетраедрами із стороною 50 мм, що приблизно рівне 1,5% від загальної довжини досліджуваної моделі. У чисельних розрахунках прийнята повна діаграма деформування бетону із аналітичним обмеженням фібрових деформацій. Діаграма деформування сталі стержневого армування прийнята дволінійною. Для врахування нелінійної діаграми деформування бетону під час налаштувань опцій розрахунку встановлено 50 ступенів навантаження від початку завантаження до значення максимально прикладеного з включенням опції показу результатів на проміжних ступенях. Задане число ітерацій на кожній ступені – 5 Моделювання напружено-деформованого стану скінченно-елементної моделі сходового залізобетонного маршу дозволило визначити місця із максимальними напруженнями та деформаціями, які відповідно є розрахунковими перерізами. Максимальне розходження напружень, отриманих без та з врахуванням фізичної нелінійності роботи бетону, складає близько 3%.