1 / 25

Prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc. Ústav stavební mechaniky Fakulta stavební VUT v Brně

MODELOVÁNÍ VLÁKNOBETONU: EXPERIMENT – IDENTIFIKACE – NELINEÁRNÍ ANALÝZA – SPOLEHLIVOST (koncepce) úvodní přednáška k sekci Modelování vláknobetonu. Prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc. Ústav stavební mechaniky Fakulta stavební VUT v Brně. CIVAK tým na STM FAST VUT Brno:

hertz
Download Presentation

Prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc. Ústav stavební mechaniky Fakulta stavební VUT v Brně

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MODELOVÁNÍ VLÁKNOBETONU: EXPERIMENT – IDENTIFIKACE – NELINEÁRNÍ ANALÝZA – SPOLEHLIVOST(koncepce)úvodní přednáška k sekci Modelování vláknobetonu Prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc.Ústav stavební mechanikyFakulta stavebníVUT v Brně CIVAK tým na STM FAST VUT Brno: Keršner, Vořechovský, Lehký, Řoutil, Veselý, Podroužek, Matesová, Frantík, Eliáš…)

  2. Obsah prezentace • Úvod – koncepce • Experiment • Identifikace parametrů modelu • Skutečnost je nelineární! • Počítačová simulace skutečného chování železobetonových konstrukcí • Nelineární MKP program ATENA • Skutečnost je náhodná! • Pravděpodobnostní software FREET • SARA - Structural Analysis and Reliability Assessment

  3. Koncepce spolehlivosti Cíl modelování – porozumět chování prvku konstrukce co nejlépe Deterministické modely – odpověď „ano“ nebo „ne“ Stochastické modely – kvantifikace pomocí indexu spolehlivosti a/nebo pravděpodobnosti poruchy

  4. Experiment Klíčový základní prvek Správně provedený a vyhodnocený experiemnt Stanovení lomově-mechanických parametrů vláknobetonu Tříbodový ohyb trámečků se zářezem v oblasti tažených vláken VUSTAH, zkušení zařízení TIRATEST

  5. 9 experimental load-deflection curves

  6. Nelineární analýza • Počítačová simulace železobetonových konstrukcí • odezva konstrukce na zatížení • stanovení únosnosti, odolnosti konstrukce • porušování konstrukcí • vysvětlit • předpovědět

  7. software ATENA, Červenka Consulting - metoda konečných prvků, nelineární materiálové modely vyvážený systém pro praktické použití pokrokových metod ve stavebním inženýrství

  8. Nelineární materiálové modely beton v tahu trhliny pokritické chování rozetřené trhliny mechanika kontinua + poškození lomová energie šířka pásu trhlin lokalizace trhlin vliv velikosti

  9. Kritérium porušení (pro 2D)

  10. Steel fiber reinforced concrete model based on fracture energy

  11. Steel fiber reinforced concrete model based on local strain

  12. User defined tensile behavior with localization strain

  13. Identifikace Structural response Material model parameters Stochastic calculation (LHS) – training set for calibration of synaptic weights and biases

  14. Experimental load-deflection curves

  15. Experimental + virtual (numerical) load-deflection curves

  16. Inverse analysis based on neural networks

  17. Deterministický výpočtový model konstrukce fasádní panel

  18. Nelineární analýza = snaha o co nejpřesnější vystižení skutečného chování konstrukce Výsledek deterministického výpočtu: únosnost konstrukce – odolnost Zajímá nás: pravděpodobnost poruchy, index spolehlivosti bezpečnost konstrukce spolehlivost trvanlivost Pravděpodobnostní (stochastická) analýza

  19. vstupní parametry - materiálové vlastnosti náhodné rozdělení vstupních hodnot nejistoty ve vstupech, identifikace parametrů stochastický výpočet Spolehlivost

  20. Pravděpodobnostní (stochastická) analýza: opakovaný výpočet použití klasické metody Monte Carlo – velký počet realizací každá realizace je náročná nelineární analýza MKP zdokonalená simulační metoda – Latin Hypercube Sampling Software FREET generování sad vstupních parametrů metodou LHS korelace vstupních veličin stochastické vyhodnocení výsledků citlivostní analýza spolehlivostní analýza

  21. 1 1 NSim 0 0 Latin Hypercube Sampling LHS - mean Huntington a Lyrintzis (1998) Statistická závislost mezi veličinami – simulované žíhání Yi Yi

  22. FREET - Feasible Reliability Engineering Tool

  23. SARA - Structural Analysis and Reliability Assessment spojení nelineární numerické analýzy a vhodných pravděpodobnostních postupů integrace programů ATENA a FREET vyvážený systém pro praktické použití v inženýrských aplikacích SARA Studio řízení stochastické analýzy grafické vyhodnocení organizace dat … je nelineární + náhodná!

  24. Probabilistic software FReET + Software for nonlinear fracture mechanics analysis ATENA

  25. Závěr • Koncepce komplexní metodiky od experimentu, přes modelování, identifikaci až k posouzení spolehlivosti • Integruje nelineární počítačovou simulaci stavebních konstrukcí s vhodnými pravděpodobnostními metodami • V kombinaci s neuronovými sítěmi umožňuje identifikaci parametrů materiálových modelů • Vyšší úroveň posouzení • pravděpodobnost poruchy, index spolehlivosti, • spolehlivost, bezpečnost • statistické charakteristiky odolnosti konstrukce • citlivostní analýza, optimalizace konstrukce All models are wrong! Some of them are useful! Modely nelineární a stochastické!

More Related