hrvatski

Nelinearni numerički model stabilnosti i nosivosti prostornih armirano betonskih linijskih konstrukcija

U radu je opisan numerički model stabilnosti i nosivosti prostornih linijskih konstrukcija s uvažavanjem materijalne i geometrijske nelinearnosti. Modelom se opisuje ponašanje prostornih okvira od kompozitnih poprečnih presjeka pri djelovanju opterećenja od nultog intenziteta pa sve do sloma. Slom nastupa prekoračenjem nosivosti i/ili gubitkom stabilnosti prostornih štapova ili konstrukcije kao cjeline. Model materijalne nelinearnosti vezan je za odgovor kompozitnog poprečnog presjeka pri nelinearnim svojstvima materijala koji tvore taj poprečni presjek. Za uzdužno deformiranje izazvano kombiniranim djelovanjem uzdužne sile i savojnih momenta određuju se konstante poprečnog presjeka. Pri tome je moguća plastifikacija presjeka, te postplastično ponašanje štapa izazvano prekoračenjem nosivosti presjeka. Posmično deformiranje pri uvrtanju prati se na modelu usporednog tijela, kojim se određuju svojstva presjeka u uvjetima spriječenog izobličenja poprečnog presjeka i nejednolikog uvrtanja. Doprinos posmičnog deformiranja izazvanog poprečnim silama uključen je kroz spregnute bazne funkcije. Modelom geometrijske nelinearnosti postiže se uspostavljanje ravnotežnog stanja na deformiranom položaju, sukladno Potpunoj Lagrange-ovoj formulaciji, a po teoriji malih pomaka. Pri tome je moguća pojava gubitka stabilnosti savijanjem, uvrtanjem i izbočenjem prostornih štapnih elemenata. Prostorna diskretizacija sustava je na pravocrtne štapne dvo-čvorne konačne elemente ili podelemente sa 6 stupnjeva slobode po čvoru. Diskretizacija poprečnog presjeka je vlaknasta čime se mehaničko ponašanje svakog vlakna opisuje zadavanjem    dijagrama. Diskretizacija usporednog tijela je na 8-čvorne kuboide sa 6 stupnjeva slobode po čvoru uz izbor Hermite-ovih baznih funkcija. Temeljem razvijenog numeričkog modela izrađen je računalni program za potvrdu točnosti modela i praktičnu primjenu u analizi materijalno i geometrijski nelinearnih prostornih a/b linijskih konstrukcija. Opći postupak je inkrementalni, a u svakom koraku obnavlja se osnovna (Ko) i geometrijska krutost (Kg) na bazi veličina sila iz prethodnog inkrementa, čime postupak ima obilježje kvazitangentne metode. Proračun daje prostornu putanju ravnoteže karakterističnog čvora, te slijed plastifikacije kritičnih poprečnih presjeka.

stabilnost; nosivost; numerički model; materijalna nelinearnost; geometrijska nelinearnost; kompozitni presjek; usporedno tijelo; armirano-betonski prostorni okvir

nije evidentirano