Ανελαστικό πλαισιακό στοιχείο δύναμης με πλαστικές αρθρώσεις - infrmFBPH

Αυτός ο τύπος είναι αντίστοιχος του infrmFB στοιχείο, αλλά με πλαστική άρθρωση, το οποίο παρουσιάζει μια παρόμοια κατανεμημένη ανελαστική συμπεριφορά και βασίζεται στις δυνάμεις (force based formulation), αλλά συγκεντρώνει την ανελαστικότητα μέσα σε ένα σταθερό μήκος του στοιχείου στα άκρα, όπως προτείνεται από τους Scott and Fenves [2006].

Τα πλεονεκτήματα ενός τέτοιου μοντέλου δεν είναι μόνο ο μειωμένος χρόνος ανάλυσης (δεδομένου ότι η ολοκλήρωση της απόκρισης των ινών πραγματοποιείται μόνο για τα δύο ακραία τμήματα του στοιχείου), αλλά και ο πλήρης έλεγχος/ρύθμιση του μήκους πλαστικής άρθρωσης (ή της εξάπλωσης της ανελαστικότητας),που επιτρέπει τον υπερσκελισμό φαινομένων τοπικής αστάθειας, όπως συζητήθηκε π.χ. στο Calabrese et al. [2010].

Πρέπει να οριστεί ο αριθμός των ινών της διατομής στους υπολογισμούς ισορροπίας που εκτελούνται στις ακραίες διατομές του στοιχείου. Ο ιδανικός αριθμός ινών, επαρκών για να εγγυηθούν μια κατάλληλη αναπαραγωγή κατανομής τάσεων-παραμορφώσεων κατά μήκος της διατομής του στοιχείου, ποικίλει ανάλογα με το σχήμα και τα χαρακτηριστικά του υλικού του τελευταίου, ενώ εξαρτάται επίσης από το βαθμό ανελαστικότητας στον οποίο στον οποίο θα εκτεθεί το στοιχείο. Ως ένα απλό πρακτικό κανόνα, οι χρήστες μπορούν να θεωρήσουν ότι διατομές-ενός υλικού συνήθως αναπαρίστανται επαρκώς με 100 ίνες, ενώ πιο σύνθετες διατομές, που υπόκεινται σε υψηλά επίπεδα ανελαστικότητας, συνήθως θα χρειαστούν 200 ίνες ή περισσότερες. Όμως, μόνο μια ανάλυση ευαισθησίας από τον χρήστη σε κάθε ξεχωριστή περίπτωση μπορεί χωρίς αμφιβολία να εκτιμήσει τον βέλτιστο αριθμό ινών διατομής.

Επιπλέον, πρέπει να οριστεί το μήκος της πλαστικής άρθρωσης. Συνίσταται στον χρήστη να ανατρέξει στη βιβλιογραφία [e.g. Scott and Fenves 2006, Papadrakakis 2008, Calabrese et al. 2010] για οδηγίες.

Στο πλαίσιο διαλόγου αυτού του στοιχείου είναι δυνατόν να ορίσετε μια συγκεκριμένη απόσβεση-στοιχείου, σε αντίθεση με την καθολική απόσβεση που περιγράφεται εδώ. Προκειμένου να γίνει αυτό, οι χρήστες πρέπει απλώς να πατήσουν το κουμπί Απόσβεση και μετά να επιλέξουν τον τύπο απόσβεσης που ταιριάζει καλύτερα στο συγκεκριμένο στοιχείο (οι χρήστες πρέπει να  ανατρέξουν στο μενού Απόσβεσης για να αποκτήσουν εικόνα των διαθέσιμων διαφορετικών τύπων απόσβεσης και για συμβουλές για το ποιες μπορεί να είναι οι καλύτερες επιλογές).Υπενθυμίζεται επίσης στους χρήστες ότι η απόσβεση που ορίζεται σε επίπεδο στοιχείου, έχει προβάδισμα έναντι της καθολικής απόσβεσης, που σημαίνει ότι οι ‘καθολικά-υπολογισμένοι’ συντελεστές του μητρώου απόσβεσης που σχετίζονται με τους βαθμούς ελευθερίας ενός δεδομένου στοιχείου, θα αντικατασταθούν από συντελεστές που θα έχουν υπολογιστεί μέσω πολλαπλασιασμού του μητρώου μάζας του στοιχείου με μια παράμετρο ανάλογη-της-μάζας, ή μέσω του υπολογισμού του μητρώου απόσβεσης Rayleigh του στοιχείου.

Ομοίως με το infrmFB, οι αλλαγές στις λεπτομέρειες οπλισμού μπορούν να επιτευχθούν με τη χρήση ενός μόνο στοιχείου infrmFBPH ανά μέλος, όταν έχουν οριστεί πολλαπλές διατομές. Σημειώνεται ότι αυτές οι διατομές μπορεί να διαφέρουν μόνο στον οπλισμό (δηλ. ο τύπος της διατομής, οι διαστάσεις και τα υλικά πρέπει να είναι τα ίδια.

Σημείωση: Αν ορίζεται απόσβεση Rayleigh σε επίπεδο στοιχείου, η χρήση άλλων συντελεστών από το ένα στοιχείο στο άλλο, ή με βάση εκείνους που χρησιμοποιήθηκαν στις καθολικές ρυθμίσεις απόσβεσης, τότε δεν προσομοιώνεται η κλασσική απόσβεση Rayleigh. Η κλασσική απόσβεση Rayleigh απαιτεί ομοιόμορφο ορισμό απόσβεσης.

Τοπικοί άξονες και Προσανατολισμός Εσωτερικών Δυνάμεων