Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Limit analysis of thin-wall metal frames taking into account their foundations rigidity

Alawdin P., Petrusevich V.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2018

|

Vol. 28, no. 1

115--129

EN

In this paper, the mathematical model of shakedown optimization problem of limit analysis for the thin-wall metal frames under variable quasi-static loads is presented. Authors assume the elastic-plastic flexural buckling in one plane without lateral torsional buckling behavior of members on conditions of the ideal elastic-plastic behaviour of the frames materials. According to Eurocodes requirements, the features of these frames taking into account rigidity of their foundations are described. There is problem with definition equivalent uniform moment factors for frames under variable quasi-static loads, because moment diagram is not constant. Classification of joints by stiffness was analyzed. The cases when the conditions of rigidity are not satisfied were described. The variants of solving tasks for thin-wall metal frames have been developed, for which there is a discrepancy between the classification by stiffness of the column base and the initial design model. It’s demonstrated on the principle scheme of the iteration process. With the help of numerical example, the problems which deal with classification of joints by stiffness on the final step of the optimal design of the thin-wall metal frames were performed.

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny problemu optymalizacji nośności granicznej oraz przystosowania dla ram cienkościennych metalowych pod obciążeniem wielokrotnie zmiennym. Autorzy zakładają sprężysto-plastyczne wyboczenie przy zginaniu w jednej płaszczyźnie, bez poprzecznego skrętnego wyboczenia elementów przy idealnie sprężysto-plastycznym odkształceniu materiałów ram. Zgodne z ustaleniami EuroCode, zostały opisane cechy charakterystyczne takich ram, biorąc pod uwagę sztywność ich fundamentów. Przeanalizowano problem definicji ekwiwalentnego jednorodnego współczynnika momentu dla ram przy obciążeniu wielokrotnie zmiennym, kiedy wykres momentów nie jest stały. Przeanalizowano również klasyfikację połączeń w zależności od ich sztywności. Opisano przypadki, w których nie zostały spełnione warunki sztywności. Opracowano warianty rozwiązywania takich zadań dla ram cienkościennych metalowych, dla których istnieje rozbieżność między początkowym i rzeczywistym modelem obliczeniowym sztywności. Zostało to przedstawiono na zasadniczym schemacie procesu iteracji. Na przykładzie numerycznym przedstawiono problemy, związane z uwzględnieniem sztywności połączeń na ostatnim etapie optymalnego projektowania metalowych ram cienkościennych.

2

Modelowanie skończenie elementowe rzeczywistych warunków brzegowych w ramach cienkościennych

Koczubiej S.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2008

|

z. 113

115-124

PL

W pracy przedstawiona została procedura rozwiązywania metodą elementów skończonych ram o prętach cienkościennych. Powszechnym sposobem jest modelowanie takich konstrukcji za pomocą belkowych elementów skończonych, z ewentualnym uwzględnieniem podatności węzła. W pracy wykorzystano fakt lokalności deformacji i odróżnienie w modelowanej konstrukcji geometrycznie przestrzennego charakteru obszarów węzłowych, od geometrycznie liniowego charakteru łączących ich belek. W ten sposób można było potraktować obszar węzła jako obiekt przestrzenny, modelowany elementami powłokowymi. Następnie w obiekcie tym dokonywana jest kondensacja statyczna prowadząca do przestrzennego elementu węzłowego z translacyjnymi stopniami swobody na każdej ze ścianek tego elementu łączącej węzeł ramy z prętami ramy.

EN

In the paper, FEM procedure for analysis of thin-walled structures is presented. Thin-walled structures are usually discretized using beam finite elements with possible additional semi-rigid connections taken into account. Based on the assumption of the local deformation, the distinction between geometrically linear nature of bars and space nature of frame joints is considered. In such a way it was possible to discretize frame joints using the shell elements. The static condensation has been applied to get the space joint element with only the thin-walled beam degree of freedom on each wall of the space element, connected with the thin-walled beam elements.

3

Free vibration analysis of thin-walled frames with use of node superelements

Mikulski T., Szymczak C.

Vibrations in Physical Systems

|

2008

|

Vol. 23

265--270

EN

The paper deals with free vibration analysis of frames made of thin-walled members. The investigations are based upon assumptions of classical theory of thin-walled beams of non-deformable cross-section. The warping effects are included into the consideration. It should be observed that in the vicinity of the nodes the stresses and deformations are in inconsistency with these assumptions. To take into account these inconsistencies the stiffness and mass matrices of nodes necessary in the finite element method applied are determined with aid of the superelement concept. Some numerical examples related to the frame made of I-beams are presented. The frequencies and modes of free vibration determined by the method proposed are show and compared with results of the analysis carried out by the system NASTRAN and with aid of the classical frame model without the warping effect.