Η κατασκευή βιβλιοθήκης λογισμικού σε γλώσσα C++, η οποία, για μια τυχούσα διατομή από ένα ή περισσότερα υλικά (σκυρόδεμα, χάλυβας, ανθρακονήματα) και κάνοντας χρήση των μη γραμμικών εξισώσεων σ-ε κάθε υλικού,
πραγματοποιεί τα παρακάτω:
— Δεδομένου του επίπεδου παραμόρφωσης της διατομής (διαξονική κάμψη με αξονική), υπολογίζει τα εντατικά μεγέθη N, M y, M z.
— Δεδομένων των εξωτερικών φορτίων N, M y, M z, υπολογίζει το επίπεδο παραμόρφωσης της διατομής.
— Δεδομένων των εξωτερικών φορτίων N, M u (η M u σε αυθαίρετη διεύθυνση) υπολογίζει την M v , Resistance, σε διεύθυνση 90° αντιωρολογιακά της M u.
— Υποστηρίζει από προεπιλογή, ανακύκλιση και γενικά ιστορία φόρτισης του υλικού.
— Υποστηρίζονται «στάδια κατασκευής», κάτι το οποίο είναι σύνηθες σε περιπτώσεις σύμμικτων δοκών όπου η σκυροδέτηση ενδεχομένως να πραγματοποιηθεί χωρίς υποστήριξη της μεταλλικής δοκού, αλλά και προέντασης, όπου κατά την τάνυση έχουμε θλίψη σε περιοχή σκυροδέματος στην οποία κατά τη λειτουργία έχουμε αποφόρτιση – ενδεχομένως και εφελκυσμό.
— Οι διατομές ορίζονται από υλικά. Το κάθε υλικό στη διατομή δίνεται ως ένα κλειστό πολυγωνικό σύνορο που μπορεί να περιλαμβάνει αριθμό από τρύπες ή «νησίδες» ή ως σημείο (π.χ. οπλισμός ή τρύπα σε σκυρόδεμα λόγω οπλισμού).
— Τα υλικά που υποστηρίζονται στην παρούσα φάση (υπάρχει η δυνατότητα προσθήκης επιπλέον υλικών χωρίς καμία αλλαγή στον κώδικα) είναι:
— Σκυρόδεμα σε κατάσταση Ι ή ΙΙ, περισφιγμένο ή απερίσφικτο, με τη διγραμμική εξίσωση του ΕΚ2 ή την μη γραμμική, προσαρμοσμένες ώστε να υποστηρίζουν ανακύκλιση, κατά τη λογική των Mander, Priestley, Park. Η μετατροπή από κατάσταση Ι σε κατάσταση ΙΙ γίνεται διαφανώς από το λογισμικό χωρίς μεσολάβηση από το πρόγραμμα-πελάτη.
— Χάλυβας με κινηματική κράτυνση ή χωρίς κράτυνση με δυνατότητα ανακύκλισης (περιορισμένης καθώς η υλοποίηση στο λογισμικό των εξισώσεων Menegotto-Pinto δεν ολοκληρώθηκε). Δομικός χάλυβας, χάλυβας οπλισμού αλλά και τένοντες προέντασης. Σαν χάλυβας μπορούν να προσομοιωθούν και τα ανθρακονήματα.
— Στόχος του λογισμικού δεν είναι απλά το «να καταφέρνει να κάνει επίλυση» αλλά η υψηλή απόδοση (high performance), δηλαδή η μέτρηση ολοκληρώσεων διατομής/sec.
— Για όλα τα παραπάνω, το λογισμικό πραγματοποιεί μη γραμμική ανάλυση με κατανεμημένη πλαστικότητα, κάνοντας ολοκληρώσεις των τάσεων στη διατομή, με τις παρακάτω μεθόδους, η επιλογή των οποίων γίνεται διαφανώς από το λογισμικό χωρίς μεσολάβηση του λογισμικού-πελάτη:
— Διπλή ολοκλήρωση στην επιφάνεια της διατομής (ίνες). Η μέθοδος χρησιμοποιείται όταν καμία από τις επόμενες δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί.
— Ολοκλήρωση Green στο σύνορο της διατομής. Η μέθοδος χρησιμοποιείται όταν είναι δυνατή η ολοκλήρωση κατά y και όταν για την Αρχική συνάρτηση που προκύπτει μπορεί να εξασφαλιστεί συνέχεια κατά y σε όλο το σύνορο της διατομής. Η μέθοδος χρησιμοποιείται όταν δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί η επόμενη.
— Ολοκλήρωση στις κορυφές του πολυγώνου. Η μέθοδος χρησιμοποιείται όταν είναι δυνατές οι ολοκληρώσεις αρχικά κατά y και έπειτα κατά z και όταν για τις Αρχικές συναρτήσεις των δύο ολοκληρώσεων μπορεί να εξασφαλιστεί συνέχεια αρχικά κατά y και έπειτα κατά z. Αν η φόρτιση είναι μονοτονικά προσαυξανόμενη (δεν υπάρχουν αποφορτίσεις) χρησιμοποιείται πάντα η συγκεκριμένη μέθοδος.
(EL)
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
