1
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
ANALIZE CUPLATE – STRUCTURALE SI CAMP TERMIC
Se urmareste analiza efectului cumulat al solicitarilor mecanice si a celor datorate variatiei campului termic asupra unei structuri masive (baraj de greutate).
SOLICITARI MECANICE:
- Presiune hidrostatica aplicata pe paramentul amonte- Greutatea proprie
EFECTELE MECANICE ALE CAMPULUI TERMIC:
- Deplasari blocate la baza, in lungul suprafetei de contact cu roca- Camp termic calculat – sezon cald- Camp termic calculat – sezon rece
2
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
MODELARE, IPOTEZE DE LUCRU:
- Model 2D cu geometrie simplificata (renuntarea la detalii)
- Nivelul apei la coronament
- Distributia temperaturilor pe cele doua limite (amonte si aval) ale sectiunii se considera constanta, ca medie a temperaturii sezoniere in apa (parament amonte) si aer (parament aval).
3
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
4
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
CAZURI DE INCARCARE (LOAD CASES):
• Presiune hidrostatica LC01
• Greutate proprie LC02
• Efecte din temperatura vara LC03
• Efecte din temperatura iarna LC04
5
MODEL 1 – STRUCTURAL
TIPE ELEMENTE: PLANE 42 (42) - stare de deformatie plana (KOPT3=2)
SET CONSTANTE REALE: nu este cazul
PROPRIETATI MATERIAL:
Eb = 2 E7 KPam = 0.2a = 1.2E-5 grd-1
r = 2.4 t/m3
COORDONATE COLTURI:
A (0, 0)B (50, 0)C (5, 50)D (15, 50)
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
6
SFGRAD,Lab, SLKCN,Sldir,SLZER,SLOPESF,Nlist,Lab,val
SFGRAD,pres,0,Y,50,-10NSEL,S,node,...SF,all,presNALL
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
ACEL,,9.81
ACEL,accelx,accely,accelz
7
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
FORMA DEFORMATA
LC01 - GREUTATE PROPRIE LC02 - PRESIUNE HIDROSTATICA
8
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
DEPLASARI ORIZONTALE (m) DEPLASARI VERTICALE (m)
LC01 - GREUTATE PROPRIE
9
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
EFORTURI UNITARE VERTICALE (KPa) EFORTURI UNITARE TANGENTIALE (KPa)
LC01 - GREUTATE PROPRIE
10
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
DEPLASARI ORIZONTALE (m) DEPLASARI VERTICALE (m)
LC02 - PRESIUNE HIDROSTATICA
11
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
EFORTURI UNITARE VERTICALE (KPa) EFORTURI UNITARE TANGENTIALE (KPa)
LC02 - PRESIUNE HIDROSTATICA
12
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
FORMA DEFORMATA
LC01 + LC02 - GREUTATE PROPRIE + PRESIUNE HIDROSTATICA
13
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
DEPLASARI ORIZONTALE (m) DEPLASARI VERTICALE (m)
LC01 + LC02 - GREUTATE PROPRIE + PRESIUNE HIDROSTATICA
14
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
EFORTURI UNITARE VERTICALE (KPa) EFORTURI UNITARE TANGENTIALE (KPa)
LC01 + LC02 - GREUTATE PROPRIE + PRESIUNE HIDROSTATICA
15
MODEL 2 – TERMIC
TIPE ELEMENTE: PLANE 55 (55)
SET CONSTANTE REALE: nu este cazul
PROPRIETATI MATERIAL:
KXX = 1
Nota: valoarea conductivitatii termice nu este relevanta in acest caz particular, deoarece nu se face o analiza a pierderilor (transferului) de caldura ci numai calculul distributiei temperaturilor in masa de beton, considerand cazul stationar (cu conditii de margine mentinute constante)
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
16
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
17
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
Distributia temperaturilor iarna (°C)
Distributia temperaturilor vara (°C)
18
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
BF,node,lab, val
/inp,temp-w,txt
BF,1,temp,.........
READ INPUT FROM...
UTILIZAREA VALORILOR CAMPULUI TERMIC PENTRU ANALIZA STRUCTURALA
MODEL 2:
PRNS,tempGUI - SAVE (filename,ext)GUI - Quit
MODEL 1:
19
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
FORMA DEFORMATA
LC03 – CAMP TERMIC VARA LC04 – CAMP TERMIC IARNA
20
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
DEPLASARI ORIZONTALE (m) DEPLASARI VERTICALE (m)
LC03 – CAMP TERMIC VARA
21
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
EFORTURI UNITARE VERTICALE (KPa) EFORTURI UNITARE TANGENTIALE (KPa)
LC03 – CAMP TERMIC VARA
22
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
DEPLASARI ORIZONTALE (m) DEPLASARI VERTICALE (m)
LC04 – CAMP TERMIC IARNA
23
EFORTURI UNITARE VERTICALE (KPa) EFORTURI UNITARE TANGENTIALE (KPa)
LC04 – CAMP TERMIC IARNA
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
24
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
DEPLASARI ORIZONTALE (m) DEPLASARI VERTICALE (m)
LC01+LC02+LC04 – GREUTATE PROPRIE+PRESIUNE HIDROSTATICA+CAMP TERMIC IARNA
25
METODA ELEMENTELOR FINITE – L6 Catedra de Constructii Hidrotehnice
LC01+LC02+LC04 – GREUTATE PROPRIE+PRESIUNE HIDROSTATICA+CAMP TERMIC IARNA
EFORTURI UNITARE VERTICALE (KPa) EFORTURI UNITARE TANGENTIALE (KPa)