Nonlinearità geometrica

La formulazione alla base di SeismoStruct è una formulazione totalmente co-rotazionale che è stata sviluppata e implementata da Correia and Virtuoso [2006]. In essa vengono presi in considerazione sia i grandi spostamenti/rotazioni che le grandi deformazioni indipendenti rispetto alla corda dell'elemento 'frame' (meglio conosciuti come effetti P-Delta).

La formulazione così implementata si basa su una precisa descrizione delle trasformazioni cinematiche associate ai grandi spostamenti e alle rotazioni tridimensionali dell'elemento trave-colonna. Questo porta non solo ad una corretta definizione delle deformazioni indipendenti e delle forze dell'elemento, ma anche alla naturale definizione degli effetti delle nonlinearità geometriche sulla matrice di rigidezza.

Senza perdere la sua generalità, l'implementazione di questa formulazione considera piccole deformazioni rispetto alla corda dell'elemento, nonostante la presenza di grandi spostamenti nodali e rotazioni. Nel sistema locale alla corda dell'elemento trave-colonna sono definiti sei gradi di libertà fondamentali in spostamento e le corrispondenti forze interne all'elemento , come mostrato nella figura sottostante.

Note

1. Se si prevede che una certa trave (o colonna) raggiunga grandi deformazioni rispetto alla corda che collega i suoi nodi di estremità (vale a dire effetti p-delta), è possibile prendere in considerazione questo aspetto utilizzando 2-3 elementi per ciascun elemento strutturale (trave o colonna); questa suddivisione è sufficiente per la maggior parte dei casi.
2. Si osserva che, nella valutazione di singole pile, la nonlinearità geometrica accoppiata ad un asse neutro non baricentrico può portare a falsi livelli di carico assiale.