Верификация стержневой и твердотельной моделей вычислительного комплекса SCAD расчета железобетонного кессонного перекрытия

Abstract

В соответствии с современными требованиями на проектирование зданий, проектировщики обязаны использовать конструктивные решения, устойчивые к прогрессирующему обрушению. Одним из таких решений является пространственно-работающее перекрытие кессонного типа. Пространственные конструкции являются многократно статически неопределимыми системами и их расчет выполняется на ЭВМ в программных комплексах, основанных на методе конечных элементов. Ребристую модель можно создать из различных типов конечных элементов и получить данные, значительно отличающиеся друг от друга. Одним из способов контроля метода конечных элементов является расчет конструкций при помощи разных моделей. Цель работы - поиск простой и наиболее точной конечно-элементной модели для расчета ребристого железобетонного кессонного перекрытия. Работа является продолжением верификационных исследований моделей SCAD расчета железобетонного кессонного перекрытия размером 9,0 × 11,55 м. Сравниваются изгибающие моменты в балках, полученные аналитическим методом, при помощи стержневой модели и модели, созданной из объемных элементов. Значения изгибающих моментов, вычисленные аналитическим способом и при помощи твердотельной модели, имеют близкие значения. Максимальные отклонения МКЭ от аналитического способа расчета составляют от -0,9 до +11,6 %. Значения изгибающих моментов, вычисленные при помощи твердотельной модели и стержневой, имеют близкие значения. Максимальные отклонения составляют от -9,7 до +6,3 %. Конечно-элементная модель, расчет которой основан на решении объемной задачи теории упругости, является эффективной, но трудоемкой при ее создании и непростой при анализе полученных данных.