Elemento link no lineal - NLlink

Se trata de un elemento tipo link tridimensional, con acción axial, de corte y momento desacopladas, que puede ser utilizado para modelar, por ejemplo, uniones viga-columna articuladas o flexibles, separación/golpeteo estructural, dispositivos de disipación de energía, dispositivos de apoyo para puentes, apoyos inclinados, aislamiento sísmico, fundaciones flexibles, etc.

Los elementos tipo link conectan dos nodos estructurales inicialmente coincidentes y requieren la definición de una curva de respuesta fuerza-desplazamiento (o momento-rotación) para cada uno de sus seis grados de libertad locales (F1, F2, F3, M1, M2, M3), indicados a continuación.

Actualmente, cuando se selecciona un elemento tipo link no lineal en la ventana de diálogo Clases de Elementos, es posible adjudicarle cualquiera de las veintinueve curvas de respuesta disponibles:

En la ventana de diálogo de este elemento es posible definir también un valor de amortiguamiento específico del elemento, en contraste con el amortiguamiento global descrito aquí. Para hacerlo, los usuarios deben simplemente hacer clic sobre el botón Amortiguamiento y luego seleccionar el tipo de amortiguamiento que mejor se adapta al elemento en cuestión (por mayores detalles respecto a los tipos de amortiguamiento disponibles y consejos respecto de cuáles pueden ser las mejores opciones, ver el menú Amortiguamiento). Se recuerda asimismo a los usuarios que el amortiguamiento definido a nivel de los elementos prevalece por sobre el amortiguamiento global, es decir, los coeficientes de la matriz de amortiguamiento calculados "a nivel global" asociados a los grados de libertad de un elemento dado serán reemplazados por los coeficientes calculados a través del producto de la matriz de masa del elemento y un parámetro proporcional a la masa, o a través del producto de la matriz de rigidez del elemento y un parámetro proporcional a la rigidez, o mediante el cálculo de una matriz de amortiguamiento de Rayleigh del elemento. Esta herramienta es típicamente utilizada aquí para modelar el amortiguamiento por radiación en los resortes que representan la interacción suelo-estructura (caracterizados por modelos fuerza-desplazamiento diversos, tales como ssi_py o cualquier otra curva de respuesta), evitando así la necesidad de introducir disipadores viscosos en paralelo.

Notas

  1. Sólo las curvas de respuesta que han sido activadas anteriormente en la ventana Modelos Constitutivos (Herramientas > Ajustes de Proyecto > Modelos Constitutivos) pueden ser seleccionadas en el menú desplegable asociado al elemento link.
  2. Cuando se introduce un elemento tipo link entre dos nodos inicialmente coincidentes, resulta obligatorio definir relaciones fuerza-desplazamiento para los seis grados de libertad, incluso de aquellos para los cuales la respuesta de los dos nodos es idéntica. Este caso es habitualmente modelado mediante la adopción de curvas de respuesta lineales con valores muy elevados de rigidez, de forma tal de garantizar que no exista desplazamiento relativo entre los dos nodos para ese grado de libertad en particular. El valor de la rigidez a adoptar en dichos casos depende en gran medida del tipo de análisis que se desea ejecutar y del orden de magnitud de los resultados a obtener. Valores demasiado reducidos no podrán reproducir conexiones efectivamente rígidas, mientras que valores demasiado elevados pueden ocasionar dificultades numéricas, especialmente cuando se adopta un criterio de convergencia basado en fuerzas. Habitualmente, y como regla general, los usuarios pueden utilizar un valor de rigidez 100 a 250 veces mayor que aquel de los elementos adyacentes, aunque debe notarse que sólo un estudio de sensibilidad puede permitir la definición del valor óptimo.
  3. En algunos análisis, la utilización de K0=0 para modelar uniones articuladas puede generar dificultades de convergencia. Generalmente, esto puede resolverse mediante la adopción de un valor de rigidez distinto de cero, pero suficientemente pequeño (por ej., 0.001). Si el usuario desea optimizar el modelo (es decir, encontrar el valor más bajo de rigidez que no causa inestabilidades numéricas acentuadas), se recomienda entonces realizar un estudio de sensibilidad para cada caso en particular.
  4. En versiones anteriores de SeismoStruct, elementos tipo link caracterizados por una curva de respuesta lin_sym eran típicamente empleados para modelar uniones articuladas (con rigidez nula) y/o restricciones internas de vínculo. Sin embargo, es posible utilizar ahora la herramienta GDL enlazado (ver Restricciones internas de vínculo) para el mismo fin; por ejemplo, una articulación puede ser modelada introduciendo una restricción "GDL enlazado" definida sólo para los grados de libertad traslacionales.
  5. Si se define amortiguamiento de Rayleigh a nivel del elemento utilizando coeficientes diferentes para distintos elementos o respecto de aquellos empleados en los ajustes de amortiguamiento global, entonces se está modelando un amortiguamiento deRayleigh "no-clásico", ya que el amortiguamiento de Rayleigh "clásico" requiere la definición de coeficientes uniformes.
  6. Habitualmente se acopla el amortiguamiento con los elementos tipo link para la introducción de resortes que representen la interacción suelo-estructura, con el fin de realizar un análisis dinámico adecuado (ver detalles sobre la curva de respuesta ssi_py ).

Ejes Locales y Notación del Output