To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Zastosowanie metody elementów skończonych
Częstą przyczyną kłopotów w obliczeniach statycznych konstrukcji podziemnych jest ich duża sztywność jako konstrukcji prętowych i współpraca z przylegającym do nich górotworem jako ośrodkiem o określonej, często znacznie większej sztywności niż sztywność samej konstrukcji. Grube, ściśle przylegające do zwartego górotworu lub wyraźnie z nim zespolone obudowy monolityczne mogą tworzyć układy raczej bardziej tarczowe niż prętowe. W takich sytuacjach metoda elementów skończonych zdecydowanie przeważa nad metodą przemieszczeń w praktycznych obliczeniach numerycznych. Konstrukcję można obliczać zarówno jako ustrój prętowy, jak również jako układ tarczowy o płaskim stanie odkształceń w przypadku sklepień ciągłych bądź o płaskim stanie naprężeń w przypadku łuków typu żebrowego. W metodzie elementów skończonych dominują proste procedury przygotowania danych, a cały proces obliczeń merytorycznych zawarty jest w programach, które realizują maszyny obliczeniowe. Jest to więc metoda zachęcająca do powszechnego wdrażania do obliczeń statycznych, w tym również do obliczeń konstrukcji podziemnych. Wymaga jednak zwrócenia uwagi na wiele istotnych elementów, aby nie popełnić rażących, niedopuszczalnych błędów obliczeniowych. W metodzie elementów skończonych wiele procedur jest określanych w pewnych granicach uproszczonych założeń, które nie zawsze mogą być akceptowane w zagadnieniach budownictwa podziemnego.
W metodzie elementów skończonych zarówno konstrukcje prętowe, jak i tarczowe są dzielone na elementy ograniczone węzłami trzech rodzajów:
• sztywnymi eliminującymi przesunięcia i obroty,
• przegubowo nieprzesuwnymi ograniczającymi tylko przesuwy,
• przegubowo przesuwnymi ograniczającymi jedynie określony kierunek przesuwu.
Niektóre węzły łączą konstrukcję z absolutnie sztywnym podłożem. Cała konstrukcja musi być ustrojem kinematycznie niezmiennym i statycznie zrównoważonym. Mogą to być konstrukcje zarówno statycznie niewyznaczalne, jak i wyznaczalne. Obliczenia konstrukcji są zbudowane na zasadzie minimalizacji energii potencjalnej zdeformowanego pod wpływem obciążenia elementu, a następnie - całej konstrukcji. Obciążenia konstrukcji niezależnie od sposobu ich przyłożenia są w metodzie elementów skończonych grupowane w węzłach jako siły lub momenty skupione. Podział na elementy jest dowolny w sensie wyboru najdogodniejszych przekrojów traktowanych jako węzły ze względu na geometrię konstrukcji, charakterystykę przekrojów, czy rozkład obciążeń. Im mniejsze elementy podziału, tym większe prawdopodobieństwo, że obliczenia będą bardziej dokładne, wiarygodne. Schematy obliczeniowe mogą więc być bardziej zróżnicowane niż w metodzie sił czy przemieszczeń.
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)