Φάση Ελέγχου Φορτίου

Σε αυτόν τον τύπο συνδυασμού φόρτισης/επίλυσης, ο χρήστης ορίζει τον πολλαπλασιαστή στοχευόμενου φορτίου (τον συντελεστή με τον οποίο πολλαπλασιάζονται όλα τα ονομαστικά φορτία που ορίζονται στην ενότητα Επιβαλλόμενα Φορτία) για να παραχθούν τα στοχευόμενα φορτία και ο αριθμός των σταδίων στον οποίο θα υποδιαιρεθεί το διάνυσμα στοχευόμενου φορτίου, για την εφαρμογή της προσαύξησης.

Γι’ αυτό ο συντελεστής φορτίου λ, μεταβάλλεται μεταξύ 0 και της τιμής του πολλαπλασιαστή του στοχευόμενου φορτίου, με μία αρχική αύξηση βημάτων η οποία είναι ίση με το ποσοστό μεταξύ του πολλαπλασιαστή στοχευόμενου φορτίου και του αριθμού των αυξήσεων. Η τιμή του αλλάζει μόνο όταν η λύση ενός συγκεκριμένου βήματος αποτυγχάνει να συγκλίνει, σε αυτήν την περίπτωση ο σταδιακός συντελεστής φόρτισης μειώνεται μέχρι να επιτευχθεί σύγκλιση, ενώ μετά από αυτήν προσπαθεί να επιστρέψει στην αρχική του τιμή (ανατρέξτε στην αυτόματη προσαρμογή βήματος για περισσότερες λεπτομέρειες). Η φάση ολοκληρώνεται μόλις επιτυγχάνεται η στοχευόμενη μετακίνηση ή όταν συμβαίνει δομική ή αριθμητική κατάρρευση.

Αν ο χρήστης όρισε τα αυξητικά φορτία ως δυνάμεις, τότε εκτελείται pushover ελέγχου δύναμης, με τον συντελεστή φόρτισης να χρησιμοποιείται ώστε να κλιμακώσει απευθείας το επιβαλλόμενο διάνυσμα φορτίου, μέχρι το σημείο της μέγιστης ικανότητας. Αν ο χρήστης επιθυμεί να ‘πιάσει’ την μετά την κορυφή συμπεριφορά ‘πλαστικοποίησης’ της κατασκευής, τότε πρέπει να προστεθεί μια φάση ελέγχου της μετακίνησης ή αυτόματου ελέγχου της μετακίνησης, στην φάση ελέγχου της δύναμης (το πρόγραμμα αυτόματα θα αλλάξει από τη μια φάση στην άλλη). Αυτός ο τύπος στρατηγικής φόρτισης/λύσης χρησιμοποιείται όταν ο χρήστης πρέπει να ελέγχει απευθείας τον τρόπο με τον οποίο το διάνυσμα της δύναμης επιβάλλεται σταδιακά στην κατασκευή.

Αν, εναλλακτικά, ο χρήστης επιβάλλει την φόρτιση ως μετακινήσεις, τότε θεωρείται μια Pushover ελέγχου των αποκρίσεων, και επιβάλλεται σταδιακά στην κατασκευή ένα διάνυσμα φόρτισης μετακίνησης. Αυτή η στρατηγική φόρτισης/απόκρισης χρησιμοποιείται όταν ο χρήστης επιθυμεί να έχει απευθείας έλεγχο στο παραμορφωμένο σχήμα της κατασκευής σε κάθε βήμα της ανάλυσης. Όμως συνήθως δεν συνίσταται η εφαρμογή του αφού ο περιορισμός της παραμόρφωσης της κατασκευής σε ένα προκαθορισμένο σχήμα μπορεί να αποκρύψει τα πραγματικά χαρακτηριστικά απόκρισής του (π.χ. μαλακός όροφος), εκτός αν χρησιμοποιηθεί η πιο εξελιγμένη προσαρμοζόμενη ανάλυση pushover.

Σημειώσεις

  1. Όταν χρησιμοποιείται μια φάση ελέγχου φορτίου με βάση τη δύναμη (+ μια φάση ελέγχου μετακίνησης), η κατανομή των σημείων της καμπύλης δύναμης-μετακίνησης συνήθως καταλήγει ανώμαλη, με μεγαλύτερη πυκνότητα στο κομμάτι πριν την κορυφή, όπου οι σχετικά μεγάλες αυξήσεις δύναμης αντιστοιχούν σε μικρά βήματα μετακινήσεων, και τα χαμηλότερα στοιχεία συγκεντρώνονται στην περιοχή μετά την κορυφή, όπου πολύ μικρές μεταβολές στη δύναμη μπορεί να αντιστοιχούν σε μεγάλα άλματα στην παραμόρφωση. Προκειμένου να λύσετε ή να μετριάσετε αυτό το πρόβλημα πρέπει να χρησιμοποιήσετε έλεγχο μετακινήσεων.
  2. Όταν τα επιβαλλόμενα αυξητικά φορτία είναι μετακινήσεις, το πρόγραμμα θα προσαρμόσει αυτόματα την τιμή της πρώτης αύξησης έτσι ώστε η τελευταία τιμή να προστεθεί στα φορτία βαρύτητας προκαλώντας μετακινήσεις ίσες με την αρχική προβλεπόμενη τιμή της στοχευόμενης μετακίνησης στο τέλος της πρώτης προσαύξησης. Με άλλα λόγια, αν το επιθυμούσε ο χρήστης, για παράδειγμα, να επιβάλει μια μετακίνηση ορόφου 200mm σε 100 στάδια, και αν τα φορτία βαρύτητας θα προκαλούσαν μια οριζόντια μετακίνηση 0.04mm, τότε οι προσαυξήσεις των σταδίων θα ήταν 1.96, 2.0, 2.0, ..., 2.0. Όμως, αυτή η προσαρμογή θα συμβεί μόνο αν σε εκείνες τις περιπτώσεις όπου τα φορτία βαρύτητας-επιβαλλόμενη μετακίνηση είναι μικρότερη από την θεωρούμενη πρώτη οριζόντια προσαύξηση φορτίου. Εάν αυτή είναι η συνθήκη που επιβάλλεται (π.χ. disp_gravt=2.07, στο παραπάνω παράδειγμα), τότε τα βήματα μετατόπισης θα είναι ίσα  με την τιμή (200-2.07)/100=1.9793, σαφώς ένα πολύ λιγότερο ισορροπημένο σχήμα.