Экспертиза обрушения аквапарка «Трансвааль»
К настоящему времени выполнен ряд работ, в которых анализируется прочность конструкции здания аквапарка «Трансвааль».
В качестве основного инструмента для определения напряженно-деформированного состояния (НДС) и динамических характеристик конструкции при различных видах воздействия в этих работах используется численный метод конечных элементов, реализованный в различных программных системах: ЛИРА, SCAD, ANSYS, СТАДИО.
При определении НДС конструкции покрытия с системой опорных колонн использовались конечно-элементные (КЭ) модели, сформированные из балочных и оболочечных элементов. Для моделирования железобетонной оболочки покрытия задавались приведенные жесткостные характеристики армированного бетона. Размерность КЭ моделей составляла от нескольких десятков до сотни тысяч элементов.
Реальное покрытие было выполнено в виде железобетонной оболочки переменной толщины с неоднородным армированием и системой перекрестных армированных ребер. При моделировании такой сложной конструкции указанная выше степень дискретизации не позволяет учесть локальные особенности НДС конструкции, обусловленные нелинейным поведением бетона и реализованной в конструкции системой армирования.
Для более корректного определения локальных особенностей было решено:
создать КЭ модель покрытия с моделированием объемными элементами опорного контура и прилегающих к опорному контуру зон оболочки, имеющих переменную толщину;
задать балочными элементами всю арматуру, установленную в объеме бетона, в соответствии с чертежами;
«тонкую» часть оболочки (толщина – 70мм) и подкрепляющие ребра задать двумерными оболочечными элементами; арматуру ребер задать балочными элементами;
для бетона учесть нелинейное поведение материала с различными характеристиками на сжатие и растяжение;
конструкцию опорных колонн со связями моделировать оболочечными элементами с подробной проработкой соединений и опорных узлов.Ввиду сложности решаемой задачи, характеризуемой геометрической и физической нелинейностью, для проведения расчетного анализа использована конечно-элементная программная система ABAQUS.
В качестве основного инструмента для определения напряженно-деформированного состояния (НДС) и динамических характеристик конструкции при различных видах воздействия в этих работах используется численный метод конечных элементов, реализованный в различных программных системах: ЛИРА, SCAD, ANSYS, СТАДИО.
При определении НДС конструкции покрытия с системой опорных колонн использовались конечно-элементные (КЭ) модели, сформированные из балочных и оболочечных элементов. Для моделирования железобетонной оболочки покрытия задавались приведенные жесткостные характеристики армированного бетона. Размерность КЭ моделей составляла от нескольких десятков до сотни тысяч элементов.
Реальное покрытие было выполнено в виде железобетонной оболочки переменной толщины с неоднородным армированием и системой перекрестных армированных ребер. При моделировании такой сложной конструкции указанная выше степень дискретизации не позволяет учесть локальные особенности НДС конструкции, обусловленные нелинейным поведением бетона и реализованной в конструкции системой армирования.
Для более корректного определения локальных особенностей было решено:
создать КЭ модель покрытия с моделированием объемными элементами опорного контура и прилегающих к опорному контуру зон оболочки, имеющих переменную толщину;
задать балочными элементами всю арматуру, установленную в объеме бетона, в соответствии с чертежами;
«тонкую» часть оболочки (толщина – 70мм) и подкрепляющие ребра задать двумерными оболочечными элементами; арматуру ребер задать балочными элементами;
для бетона учесть нелинейное поведение материала с различными характеристиками на сжатие и растяжение;
конструкцию опорных колонн со связями моделировать оболочечными элементами с подробной проработкой соединений и опорных узлов.Ввиду сложности решаемой задачи, характеризуемой геометрической и физической нелинейностью, для проведения расчетного анализа использована конечно-элементная программная система ABAQUS.
