[shtoss]

Всем привет. Столкнулся в процессе обучения с такой проблемой что преподаватель рекомендует не использовать скад для расчета жб конструкций ( в частности нет физ.нелинейности, кэ-линейны, модуль упругости только начальный можно задать или пере задавать в процессе расчета, модуль Пуассона не меняется и т.д). Рекомендует лиру+мономах я с ним согласен, но я только сел изучать её ( а до мономаха и Robot вообще далеко). Вот давно слышал про эти замечательные программы ANSYS и Robot хотелось бы узнать если на форуме люди которые пользуются этими программой для жб и на сколько они близки к идеалу можете прокомментировать. На сколько я знаю в ANSYS очень хорошо реализованы анизотропные материал и физ.нелинейность да и вообще программу хвалят. Если есть у кого учебники по расчету на ANSYS дайте ссылки а то я искал а там все тепловые задачи или вообще не по теме

http://dwg.ru/dnl/3032

http://dwg.ru/search.php?zone=1&mod=2&sName=ansys+

[ETCartman]

Для армирования по первой группе считают методом линейного равноверсия (линейный расчет и далее - выравнивание эпюр моментов). Нелинейно считают только отдельные фрагменты (балки и плиты) - для проверки по 2-й группе пс.

[budalex]

Сообщение от ETCartman Для армирования по первой группе считают методом линейного равноверсия (линейный расчет и далее - выравнивание эпюр моментов). Нелинейно считают только отдельные фрагменты (балки и плиты) - для проверки по 2-й группе пс.

Стоп, стоп, стоп!.. Не надо цитировать элементарные вещи, которые известны любому студенту и описаны в любом учебнике по железобетону!
Вопрос был вполне конкретный! Если не понятно, уточню. Используя инструментарий МКЭ в любом известном программном комплексе, какие модели физических нелинейностей вы будете использовать, подчеркиваю, при общем статическом расчете и первоначальном определении усилий в элементах каркаса?..
Про проверку прочности мы не говорим, это совсем другая история. Это вообще конструктивный расчет, который выполняется на заданный усилия, полученные из общего расчета. Ну а прогибы и трещины - тем более, это последний этап и проверяются они на заданное уже конструктром армирование!

[ETCartman]

Сообщение от budalex Используя инструментарий МКЭ в любом известном программном комплексе, какие модели физических нелинейностей вы будете использовать, подчеркиваю, при общем статическом расчете и первоначальном определении усилий в элементах каркаса?..

Для метода предельного равновесия модели физических нелинейностей как таковые не используются. В его основе применительно к жб лежит два положения: 1) в предельном состоянии система вырождается в механизм с одной степенью свободы и для этого механизма могут быть применены уравнения равновесия. 2) образующиеся в предельном сосотянии пластические шарниры продолжают удерживать фиксированные усилия допуская при этом малые деформации (углы поворота).
Если вас интересует "ручная" методика нелинейного расчета: вы можете найти ее в старом СНиПе, новом СП, в учебниках и руководствах (голышев см в dnl).
Распространяемая на форуме информация о том что "нелинейные методы расчета сложны на космическом уровне и не реализуемы на практике" действительности не соответствует.
Практическое применение линейных расчетов объясняется тем, что получаемая в результате система внутренних усилий для конструкции (для плоской M, N, Q) является уравновешенной. Т.е. с заданной внешней нагрузкой и полученными опорными реациями любой фрагмент удовлетворяет условиям равновесия. Т.н. "физические уравнения" - связь между напряжениями и деформациями в данном случае не используются и не нужны. Процедура "выравнивания моментов" не имеет ничего общего с нелинейным расчетом, она достаточно произвольна и ее цель состояи в получении из одной уравновешенной системы усилий - другой уравновешенной системы усилий.
Если кто не понимает о чем я пишу, сообщая, что все это писалось ранее в разных темах много раз. В том числе с примерами, подробным разбором частных случаев и так далее.
Если будет время, я напишу статью на эту тему и выложу в dnl чтобы сссылаться на нее было проще.

[Regby]

ETCartman, а при чем тут метод предельного равновесия? Он применяется для определения армирования по результатам полученных усилий из статического расчета. Между тем результаты расчета статически неопределимых систем напрямую зависят от соотношения жесткостей элементов, а также от жесткостей узлов. На этой стадии и нужна нелинейность. Потому как результаты усилий в линейном и нелинейном расчете могут отличаться в разы.

[СергейД]

с конца февраля в МГСУ (НОЦ КМ) начинается базовое обучение ANSYS
пока планируется 5 занятий раз в неделю вечером. потом будет видно.
если кому интересно подключиться, пишите в личку.

[eilukha]

А какие конкретные недостатки дает неучет нелинейности в железобетоне?

[budalex]

Сообщение от Regby ETCartman, а при чем тут метод предельного равновесия? Он применяется для определения армирования по результатам полученных усилий из статического расчета. Между тем результаты расчета статически неопределимых систем напрямую зависят от соотношения жесткостей элементов, а также от жесткостей узлов. На этой стадии и нужна нелинейность. Потому как результаты усилий в линейном и нелинейном расчете могут отличаться в разы.

Вот-вот!.. Уже львиную долю времени пытаюсь понять, какие здесь могут быть другие мнения?..
Физическая нелинейность - это по сути расчет по нелинейным диаграммам. К примеру, в Лире их много. Ну а толку?.. Ни в одном нормативном документе вы не встретите ни конкретные ссылки на подобные диаграммы, ну уж тем более рекомендации по их использованию (какие характеристики задавать?). В СП по монолитным зданиям предлагается по сути метод последовательных приближений для учета физической нелинейности работы железобетона. Но каждой стадии выполняется линейный расчет, а изменение жесткости ж/б элементов придется считать в ручную в зависимости от заложенной арматуры, ширины раскрытия трещин и даже вида нагрузки, точнее соотношения длительной и кратковременной, т.к. модули деформации бетона по СП для них различны.
ETCartman, покажите мне хоть какую-то возможность учета всех этих вещей в едином нелинейном расчете и мы завтра же позвоним в лабораторию НИИЖБ и разработчикам программ!
А неучет нелинейности в железобетоне приводит к неверному распределению усилий в элементах конструкций. Грубо говоря, вы кладете арматуру в одном месте, где она и работать целиком не будет, а треснет совсем в другом!

[ETCartman]

Сообщение от budalex а изменение жесткости ж/б элементов придется считать в ручную !

Зачем считать в ручную? Там прямо так и написано - считать вручную? На калькуляторе можно, на компьютере нальзя? В НИИЖБ не осталось не одного человека, имеющего представление о нелинейном расчете? Очень жаль, потому лет 30-40 назад там защитили кучу диссертаций по данной тематике и написали немало программ, успешно работающих.
Диаграммы деформирования применительно к нелинейному расчету жб не актуальны. В нормах приведены методики для вычисления кривизны с трещинами и без трещин. В общеизвестной формуле Мора подинтегральная функция вида M1*M*dx/(E*J) , для линейных систем M*dx/(E*J) суть кривизна. Для нелинейных получается формула M1*K , где К - кривизна в нелинейной области работы сечения (М1 - единичный момент). Так что в общем все просто.
Итерационные методы не содержат сложностей при реализации на ЭВМ.

[СергейД]

1.к сожалению, реализовать итерационную методику пересчета жесткостей (по Залесову) удалось только для слабонелинейных задач.
для серьезного нелина, а тем более для прогрессирующего разрушения, закритики методика не сходится.
разве что только, если прикладывать нагрузку пошагово.
2. в нелинейных расчетах Ansys c элементами solid65 удалось решить ряд тестовых задач, предложенных Н.И.Карпенко и эксперимент.
РААСН верифицировала ansys и применительно к расчетам жб.
3. Сейчас проходит аттестацию Госатомнадзора чешская программа ATENA. Она считает только нелин жб. но делает это убедительно.

[ETCartman]

Сообщение от СергейД Сейчас проходит аттестацию Госатомнадзора чешская программа ATENA. Она считает только нелин жб. но делает это убедительно.

Прикольная программа. Вероятностные расчеты - нигде кроме Ansys не видел
http://www.cervenka.cz/downloads

Мое личное мнение насчет этих методов расчета ж/б (МПР и нелинейный, линейного как такового для жб в принципе не существует, вне МПР) нелинейный конечно же перспективен. Потому что основные гипотезы МПР довольно нечеткие, например для сжато-изогнутых элементов. Одно дело когда считаешь и видишь более менее реальную картину - как меняются перемещения, усилия. Другое дело когда расчет носит условный характер и верен только для "завершающей стадии", которой стремятся не допустить.
Кстати - разработчики программ, сделав модули армирования по результатам линейного расчета могли бы в принципе не только арматуру подбирать по первой группе но и размеры сечений оптимальные дополнительно указывать. Как вы понимаете - жб сечение без армирования такая условность, что размеры можно варьировать не чуть не хуже чем количество стержней. Почему то никто до этого не додумался, а зря. Сам то алгоритм абсолютно прост со всех точек зрения,.

[budalex]

Сообщение от ETCartman Зачем считать в ручную? Там прямо так и написано - считать вручную? На калькуляторе можно, на компьютере нальзя? В НИИЖБ не осталось не одного человека, имеющего представление о нелинейном расчете? Очень жаль, потому лет 30-40 назад там защитили кучу диссертаций по данной тематике и написали немало программ, успешно работающих. Диаграммы деформирования применительно к нелинейному расчету жб не актуальны. В нормах приведены методики для вычисления кривизны с трещинами и без трещин. В общеизвестной формуле Мора подинтегральная функция вида M1*M*dx/(E*J) , для линейных систем M*dx/(E*J) суть кривизна. Для нелинейных получается формула M1*K , где К - кривизна в нелинейной области работы сечения (М1 - единичный момент). Так что в общем все просто. Итерационные методы не содержат сложностей при реализации на ЭВМ.

Реализация с т.з. программирования может быть весьма и проста, хотя мне таковой не кажется! Это как, простите, установить связь между напряжениеми и деформациями, если не по диаграмме деформирования?Да и кто вам сказал, что ж/б в реальных конструкциях будет работать именно так?.. Тем более в монолитных... Откуда брать характеристики? Ведь жесткость реально зависит от принятого армирования, которое по сути неизвестно! Сотню докторских надо защитить, чтобы хоть какой-то шаг в этом направлении сделать!

[MMV]

Для армирования по первой группе считают методом линейного равноверсия (линейный расчет и далее - выравнивание эпюр моментов). Нелинейно считают только отдельные фрагменты (балки и плиты) - для проверки по 2-й группе пс.

По-моему это не совсем так. По новому СП

"расчет по прочности нормальных сечений железобетонных элементов следует производить на основе нелинейной деформационной модели"

, критерием прочности являются предельные относительные деформации. В принципе Лира позволяет это делать, только неудобная она, глючит все время и результаты расчета от версии к версии постоянно меняются.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от budalex Реализация с т.з. программирования может быть весьма и проста, хотя мне таковой не кажется

Offtop: Вот Вы только пришли на форум, а уже столько демагогии развели, на этом форуме все что Вы спрашиваете обсуждалось 1000 раз, поищите прежде чем утверждать, нового Вы ничего в ответ не услышите - все кто мог высказаться, уже высказались (ну кроме Вас естественно)

Сообщение от budalex Уже львиную долю времени пытаюсь понять, какие здесь могут быть другие мнения?..

Offtop: Если Вас не интересуют другие мнения, зачем спрашиваете?

Сообщение от budalex Это как, простите, установить связь между напряжениеми и деформациями, если не по диаграмме деформирования?

При выводе формул в СП в большинстве случаев полагается диаграмма Прандтля для металла и максимально возможно простая для бетона (двухлинейная при расчете прочности и трехлинейная при расчете деформаций), но можно и криволинейную по Еврокоду задать если бы Вы просчитали 1000 задач с разными диаграммами, поняли бы разницу и где она существенна.
Поэтому в формулах для определения кривизны уже есть эти диаграммы. Как я уже писал, деформации жб имееют разброс в разы (коэффициент вариации до 60%), после этого ловля блох на разнице в пределе пропорциональности и пределе текучести уже не представляется такой важной.

Сообщение от budalex Да и кто вам сказал, что ж/б в реальных конструкциях будет работать именно так?.. Тем более в монолитных... Откуда брать характеристики?

Вот тут надо бы упасть на землю и разрыдаться от безисходности - мы никогда не раскроем секрет ЖБ, никто и никогда не узнает как работает жб балка, мир несовершенен - надо уйти в монастырь. Может надо реально развивать те методики которые есть, видеть их недостатки и пути их устранения вместо этого нытья? Может посмотреть, что, например, АНСИС может с любыми диаграммами считать и с любыми критериями сходимости? Действовать надо.

Сообщение от budalex Ведь жесткость реально зависит от принятого армирования, которое по сути неизвестно!

Точно. 40-50 лет назад сформулировали что нелинейно можно только проверять конструкции и потому на стадии подбора ничего кроме линейного расчета (в т.ч. с различными жесткостями) придумать невозможно? Вот теперь спустя 50 лет Вы открыли нам истину - мир рухнул.

Сообщение от budalex Сотню докторских надо защитить, чтобы хоть какой-то шаг в этом направлении сделать!

Могу Вас разочаровать - не берут уже нормальные научные руководители на кандидатские диссертации с физической нелинейностью для обычных элементов (балок, плит, безбалочных и т.д.) - все уже изучено с приемлемой для большинства расчетов точностью - как считать "по сложному" уже понято, а "по простому" не получится, поэтому и нет ничего в СП и не будет (и в Еврокоде тоже нет) - кому не дано понять и пройти путь до "сложного", тому не дано и браться не надо, кто дошел, таких вопросов не задает. Все новые диссертации на эту тему высосаны из пальца. Даже кандидатские, докторские тем более.

Сообщение от MMV критерием прочности являются предельные относительные деформации

да, но это нелинейный расчет сечений, а не системы в целом. Он позволяет проверить сечение, несложную балку, использование этого метода для определения усилий в глобальной системе неоправданно затруднительно.
Как показали мои немногочисленные исследования, после линейного расчета и последующего нелинейного, усилия не меняются более чем на 10%, а вот деформации меняются в разы. Это проиходит потому что армируем мы пропорционально усилиям и это не вызывает значительной разницы в жесткостях, т.е. все жесткости меняются примерно одинаково, что не приводит к заметному перераспределению усилий. Поэтому расчет глобальных систем и производится по линейной схеме.
К тому же такой метод имеет существенные ограничения в силу принятых предпосылок (в основном тех самых предельных относительных деформаций, которые в зависимости от длительности действия нагрузки могут меняться в разы). Несмотря на это альтернативы на сегодня этому методу нет. МПР все таки постепенно, но весьма отчетливо устаревает, т.к. не позволяет в полной мере оценить деформации системы, что зачастую очень важно, а также не позволяет производить расчет сложных систем, с нерегулярной структурой, нерегулярным армированием, при сложных воздействиях и т.д. Но и это тоже уже 1000 раз обсуждалось.

[Regby]

Странные мысли о том что на начальной стадии нам не известно армирование. Я наоборот считаю что в 90% случаев армирование можно предсказать с некоторой точностью. В принципе то же самое как мы, например считаем металл, задаваясь некоторой первоначальной гибкостью после проверяем сечение...

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от Regby Странные мысли о том что на начальной стадии нам не известно армирование

имеется ввиду настолько точно чтобы можно было выполнять только проверку по нелинейной схеме. Прикидочно всегда, конечно, известно.

[MMV]

Как показали мои немногочисленные исследования, после линейного расчета и последующего нелинейного, усилия не меняются более чем на 10%, а вот деформации меняются в разы. Это проиходит потому что армируем мы пропорционально усилиям и это не вызывает значительной разницы в жесткостях, т.е. все жесткости меняются примерно одинаково, что не приводит к заметному перераспределению усилий. Поэтому расчет глобальных систем и производится по линейной схеме.

Я понимаю, что так и должно быть, если армирование выполнено по линейному расчету. Если все правильно подобрано, то возникновения и развития зон предельного равновесия не должно быть и соответственно существенного перераспределения усилий.

Другое дело, если, например, речь идет о повышении нагрузки на существующую конструкцию (скорее всего оболочечную) и вопрос ставится: рухнет или не рухнет. Или если, например, уже при проектировании допустить запредельную работу железобетона с целью экономии армирования. Я понимаю, что это может звучать страшно (отказ от одного из КСС).

В свое время этими вопросами успешно занимались у нас в тогдашнем ЧПИ (ныне ЮУрГУ) под руководством Виталия Ивановича Соломина применительно к фундаментным плитам. В частности конструировали фундаментную плиту под Экибастузскую дымовую трубу высотой, если не ошибаюсь, под 400 метров. И уменьшили расход арматуры по сравнению с тогдашними нормами чуть ли не в разы.

[ETCartman]

Сообщение от MMV Я понимаю, что так и должно быть, если армирование выполнено по линейному расчету. Если все правильно подобрано, то возникновения и развития зон предельного равновесия не должно быть и соответственно существенного перераспределения усилий. .

Если вы посмотрите на вывод формул для подбора армирования, то увидите там схему - в арматуре напряжение равное пределу текучести, в бетоне - прямогуголная эпюра с ординатой Rb. Как по вашему такая схема может соотносится с "линейным" расчетом? Линейность жбк исчерпывается уже при нагрузке < собственного веса (еще до трещин). А расчет производится как раз методом предельного равновесия (линейный расчет дает для него один из ввариантов равновесной системы усилий и не более того). Т.е. линейный расчет - фикция. Даже если пользователь этого не знает и думает, что железобетон работает "линейно"

[MMV]

Так... погодите. Вот мы берем, подбираем площадь армирования по СНиП, если совсем нет запаса и сечение не переармировано, то напряжения в арматуре будут равны пределу текучести. Если армирование принято с запасом (как оно и бывает), то напряжения в арматуре будут ниже предела текучести, (но если сильно переармировать, то возможно хрупкое разрушение по сжатому бетону - мы это не рассматриваем). Вы хотите сказать, что в жб, например, балке напрочь отсутствует упругая стадия работы? Или хотя бы такая, которую можно назвать условно-упругой?

Если честно, то сомнительно. Мне действительно казалось, что если жб элемент заармировать по СНиП с некоторым запасом, то его работа (кратковременная) будет близка к упругой. Разве это не так?

[ETCartman]

Запас есть - по нагрузкам и по характеристикам материалов, но не сверх запас, а обычный - выведенный на основе статистической изменчивости величин. Т.е. состояние близкое к предельному не исключается. А нелинейная работа железобетона - это вообще нормальное для него состояние.

[MMV]

Вообще-то я особо и не спорю, потому что согласен, что

нелинейная работа железобетона - это вообще нормальное для него состояние.

, но условно-упругая стадия работы даже у грунта есть, не может быть чтобы у жб ее не было.