Yığma eleman tipi - masonry
Bu eleman, 3 boyutlu, kuvvet bazlı, esas olarak yığma elemanının eğilme davranışının modellenmesinde kullanılan plastik mafsal elemanı ile (burada 'iç alt-eleman' olarak anılacaktır ), elemanın iki ucunda kesme davranışını simüle eden iki bağlantıdan (burada "dış bağlantılar" veya "bağlantı alt-elemanlar" olarak anılacaktır) oluşan bir kombinasyonudur. İç alt-eleman ve dış bağlantılar bükülme momenti ve kesme kuvvetinde dengeyi sağlamak üzere seri olarak bağlanmıştır. Bağlantı alt-elemanlarının tek 'aktif' serbestlik dereceleri, kayma yönlerindeki (düzlem içi ve düzlem dışı) iki öteleme dereceleridir, diğer dört serbestlik dereceleri (eksenel ve 3 dönme) tam olarak rijit bağlantılardır. Hem duvar duvarları hem de kirişler böyle bir konfigürasyonla doğru bir şekilde modellenebilir.
Bağlantı alt-elemanlarının kesme serbestlik derecelerinin oluşturduğu histeretik eğri, tüm elemanın kesme davranışını tanımlayan olgusal bir yasaya göre, SeismoStruct'ın içinde hali hazırda bulunan MIMK doğrusal olmayan iki doğrulu eğriye bağlıdır (iki doğrulu histeretik kurallara sahip Modifiye Ibarra-Medina-Krawinkler bozulma eğrisi). Aynı anda, fiber-kesit modelleme de iç alt-elemanda birleştirilmiş eksenel-eğilme davranışının daha doğru bir tanımlanmasını sağlar. Kesit gerilme-birim şekil değiştirme, kesitin bölündüğü her bir lifin (fiber) doğrusal olmayan tek eksenli malzeme tepkisinin entegrasyonu ile, inelastisitenin eleman uzunluğu ve kesit derinliği boyunca tamamen yayılmasını hesaba katarak, elde edilir, (bkz. Malzeme inelastisitesi bölümü).
Elemanın kayma mukavemetinin belirlenmesi modelin doğruluğu açısından çok önemlidir ve bu, yığma malzemesinin özellikleri, elemanın boyutları ve seçilen Yapısal Koda bağlı olarak model tarafından otomatik olarak hesaplanır. Aşağıdaki denklemler eleman kesme kapasitesinin hesaplanması için kullanılır (farklı standartlarda farklı denklemlerin kullanıldığı dikkate alınmalıdır).
Eurocode 8’de, sürtünmeye bağlı kayma göçme mekanizması için aşağıdaki ifadeler kullanılır:
ASCE 41-17’de donatısız yığma duvarlar için, aşağıdaki ifadelere göre sürtünmeye bağlı kayma ve diyagonal çekme mukavementinin alt değeri kullanılmaktadır:
ASCE 41-17’de donatısız yığma kirişler için, aşağıdaki ifadelere göre sürtünmeye bağlı kayma ve diyagonal çekme mukavementinin alt değeri kullanılmaktadır:
ASCE 41-17’de donatılı yığma duvarlar ve kirişler için, aşağıdaki ifadeler kullanılır:
NTC-18’de donatısız yığma için, farklı malzeme türleri için farklı ifadeler kullanılır: (i) bloklu yığmada Mohr-Coulomb kriteri kullanılır, (ii) tuğla veya düzenli taş yığmada, mukavemet, Turnšek-Čačovič ve Mann-Müller kriterleri arasından düşük değeri alır ve (iii) düzensiz taş yığmada Turnšek-Čačovič ifadesi kullanılır.
Mohr-Coulomb (§7.8.2.2.2 NTC-18 ve §6.2 EC6):
Turnšek-Čačovič (NTC-18 §C8.7.1.3.1.1 Açıklaması):
Mann-Müller (NTC-18 §C8.7.1.3.1.1 Açıklaması):
NTC-18 ve donatılı yığma için, kesme mukavemeti §7.8.3.2.2 NTC2018 göre hesaplanır:
Not: KANEPE'ye göre, kontroller için EC8 ifadelerinin kullanıldığına dikkat edin. Benzer şekilde, TBDY ile ASCE 41 denklemleri kullanılır. Her bir Standartta kullanılan ifadelerin tam bir açıklaması için, kullanıcılar Ek H1 ila H6'ya başvurabilir.
Yığma eleman tipi ile iki özel yığma malzeme modeli kullanılabilir; mas_par ve mas_tl. İlki, con_ma beton malzeme modeline dayanırken, ikincisi degradasyon ve nihani mukavemete sahip daha basit bir çoklu doğrusal modeldir. Her iki model de, eleman kesme mukavemetinin belirlenmesinde kullanılan basınç, kesme ve gerilme mukavemeti gibi parametrelere sahiptir. Benzer şekilde, SeismoStruct'ta biri duvar, mws diğeri kiriş, mss olmak üzere yığmaya özgü iki kesit türü vardır. Hem donatısız, hem donatılı yığma elemanlar önerilen özelliklerle etkili bir şekilde modellenebilir.
Not: Yığma elemanı türü yalnızca mas_par ve mas_tl malzeme modelleriyle kullanılabilir. Benzer şekilde, sadece mws ve mss özel yığmakesit tipleri kullanılabilir. Bunun nedeni, bunların eleman kayma mukavemetinin otomatik olarak hesaplanmasında kullanılan parametreleri saklayabilmesidir.
Kullanıcılar, yığma kesme mukavemetini (i) yalnızca ilk adımda, (ii) kaymada akmaya kadar tüm adımlarda veya (iii) her adımda, yani en yüksek eleman kapasitesine ulaştıktan sonra bile hesaplayıp hesaplamayacaklarını seçebilirler. Varsayılan seçenek ikincisidir, yani kesme dayanımını akmaya kadar güncellemektir. Bu doğruluk ve stabilite için en iyi kombinasyondur, çünkü kapasite eğrisinin azalan kısmındaki kesme dayanımının güncellenmesi, çözümün doğruluğunu önemli ölçüde artırmadan yakınsama zorluklarına yol açar.
Eleman özelliklerinin tam tanımı için gerekli parametreler şunlardır (yukarıdaki şekle bakınız):
İç alt-elemanın entegrasyon bölümlerinin her birinde gerçekleştirilen denge hesaplamalarında kullanılan kesit fibrelerinin sayısı.
Elastik rijitlik azalması a, hesaplamalarda kullanılan kesme kuvveti-deformasyon eğrisinin elastik çatlaksız rijitlik azalmasıdır.
Elemanın nihai deformasyon kapasitesi olan toplam kayma deformasyon kapasitesi dtot=dyield+dplastic. Akma dayanımındaki deformasyonun, dyield, doğrudan program tarafından elastik kayma rijitliği ve akma mukavemetinden kullanılarak hesaplandığı belirtilmelidirç
Kapatma sonrası (post-capping) kayma deformasyon kapasitesi: Bu, kesme kuvveti-deformasyon eğrisinin azalan dalının ekstrapolasyonunun sıfır eksenine ulaştığı deformasyon seviyesidir.
Nihai kayma deformasyon kapasitesi: Bu, nihai mukavemetin olmadığı deformasyon seviyesidir.
Nihai kesme mukavemeti oranı, maksimum mukavemet (toplam deformasyon kapasitesi seviyesinde) ile nihai mukavemet arasındaki orandır.
Kayma deformasyon pekleşme oranı, kesme kuvveti-deformasyon eğrisinin elastik ve plastik kısımları arasındaki orandır.
Kesme mukavemeti ve rijitlik için döngüsel bozulma parametreleri şu üç parametredir: (i) mukavemet bozulması için döngüsel bozulma parametresi - Λs, (ii) yük boşaltma rijitlik bozulması için döngüsel bozulma parametresi - ΛK ve (iii) kapatma sonrası (post-capping) mukavemet bozulması için döngüsel bozulma parametresi - Λc. Tüm parametreler için, faktör ne kadar küçükse, eğride empoze edilen bozulma o kadar büyük olur, ancak sıfır değerinin hiçbir bozulmaya yol açmayacağına dikkat edin. Parametrelerin tam açıklaması için MIMK_bilin eğrisinin belgelerine bakın.
Yeniden yüklemenin başlangıcındaki kuvvet ile pozitif ve negatif yükleme yönleri için deneyimlenen maksimum deformasyona karşılık gelen kuvvet arasındaki oran.
Kesit lifleri (fiber) ile ilgili olarak, elemanın kesiti boyunca gerilme-birim şekil değiştirme dağılımının yeterli bir şekilde yeniden oluşturulmasını garanti etmek için yeterli olan ideal sayı şekil ve malzeme özellikleri ve elemanın zorlanacağı inelastisiteye göre değişir. Genel bir kural olarak, kullanıcılar genel olarak 100 lifin yeterli olması gerektiğini düşünebilirler.
Bölüm Parçalarına Ayırma Modülü diyalog kutusunda yazılım, analizde kullanılacak olan izleme noktalarının istenen ve gerçek (üçgenleme prosedürlerini kullanarak kesit parçalarına ayrıldıktan sonra) sayısını sağlar. Yenile düğmesine tıklayarak, kesitparçalanmasının görünümünü güncellemek mümkündür.
Elastik olmayan çerçeve eleman tiplerine benzer şekilde, donatı detaylarındaki değişiklikleri temsil etmek için elemanları ayırmak yerine, eleman başına tek bir parça kullanmak ve daha sonra içinde birden fazla kesit tanımlamak mümkündür. Bu kesitlerin sadece donatıda farklılık gösterebileceğine dikkat edilmelidir (yani kesit tipi, boyutlar ve malzemeler aynı olmak zorundadır).
Bu elemanın diyalog kutusunda, Genel> Proje Ayarları> Sönümleme'de tanımlanan global sönümlemenin aksine, elemana özgü bir sönümleme tanımlamak da mümkündür. Bunu yapmak için, kullanıcıların sadece Sönümleme düğmesine basması ve ardından söz konusu elemana daha iyi uyan sönümleme türünü seçmesi gerekir (kullanıcılar, mevcut farklı sönümleme türleri hakkında Sönümleme menüsüne başvurmalı ve hangilerinin daha iyi seçenek olabileceğine dair ipuçları almalıdır).Eleman seviyesinde tanımlanan sönümleme, global sönümlemeye göre önceliklidir, yani belirli bir elemanın serbestlik dereceleriyle ilişkili "global olarak hesaplanan" sönümleme matrisi katsayıları şu katsayılar ile değiştirileceltir; elemanın kütle matrisinin kütle orantılı bir parametre ile çarpımı veya eleman rijitlik matrisinin rijitlikorantılı bir parametre ile çarpımı veya bir eleman Rayleigh sönümleme matrisinin hesaplanması
NOT: Rayleigh sönümlemesi, bir elemandan diğerine değişen katsayılar kullanılarak veya global sönümleme ayarlarında kullanılanlara göre eleman seviyesinde tanımlanırsa, klasik olmayan Rayleigh sönümlemesi modellenir, çünkü Rayleigh sönümlemesi tek tip sönümleme tanımı gerektirir.
Yerel eksenler ve çıktı gösterimi
