09.04.2020 15:06

Алгоритм расчета железобетонных конструкций стен методом конечных элементов

Алгоритм расчета железобетонных конструкций стен методом конечных элементов

В настоящее время в строительстве для выполнения статических расчетов конструктивных элементов, как правило, используются программные комплексы, в основе которых лежит метод конечных элементов. В качестве физических соотношений между усилиями и деформациями используются зависимости для сплошного упругого изотропного тела. Однако для железобетонных элементов такой подход может привести к погрешностям, так как в них под влиянием эксплуатационных нагрузок могут развиться неупругие деформации.

Поэтому разработка методов расчета на основе деформационной модели железобетона, учитывающих образование трещин и развитие неупругих деформаций в железобетонных элементах, а также реализация этих методов в виде компьютерных программ, являются весьма актуальными задачами.

Идея метода конечных элементов заключается в следующем. Область, в которой ищется решение системы дифференциальных уравнений, разделяется на элементы простой формы. Элементы связаны между собой в узлах, которые расположены на границах элементов. В каждом из элементов задается вид аппроксимирующей функции. Вне своего элемента аппроксимирующая функция равна нулю. Значения функций в узлах являются решением задачи.

Решение задачи расчета железобетонных балок-стенок достигается при помощи итерационного процесса. На каждом шаге итерации физические характеристики материала ставятся в зависимость от достигнутых на предыдущем шаге перемещений. Процесс поиска решения продолжается до тех пор, пока текущий результат не станет отличаться от результата, полученного на предыдущем этапе, на заданную точность £.

Представлена архитектура системы, которая реализует метод конечных элементов применительно к расчету железобетонных балок-стенок. Система состоит из четырех подсистем:
- подсистема GUI - графический интерфейс пользователя, через этот модуль пользователь взаимодействует с системой;
- подсистема Types отвечает за внутреннее представление входных данных;
- подсистема WallDraw занимается рисованием входных данных и результатов вычислений алгоритма;
- подсистема WallCalc отвечает за расчет железобетонных конструкций методом конечных элементов.
Решение задачи представляется в виде таблиц с результатами вычислений и изображения возможных
разрушений. Оно отображается в графическом интерфейсе пользователя, а так же сохраняется на компьютер пользователя в виде текстовых и графических документов.

А. М. Луковникова

Алгоритм расчета железобетонных конструкций стен методом конечных элементов

Опубликовано 09.04.2020 15:06 | Просмотров: 150 | Блог » RSS


Рекомендуем:
Всего комментариев: 0