Ghi chú phát hành IDEA StatiCa Concrete 7.0

Đánh giá tải trọng cầu

Hầu hết các đổi mới độc đáo đều xuất phát từ thực tế rằng con người vốn lười biếng và muốn làm cho cuộc sống của mình dễ dàng hơn trước. Không thể phủ nhận rằng đánh giá tải trọng cầu là một quá trình lặp thủ công tốn nhiều công sức, đặc biệt khi liên quan đến các cầu bê tông cốt thép và/hoặc bê tông dự ứng lực. Kỹ sư có thể mất nhiều ngày, thậm chí nhiều tuần để thử nghiệm và sửa lỗi trong quá trình ước tính khả năng chịu tải của cầu. Vấn đề nằm ở việc xác định khả năng chịu lực của tiết diện chịu tổ hợp lực dọc và lực cắt, mô men uốn và mô men xoắn. Do ảnh hưởng khác nhau của tải trọng thường xuyên và tải trọng hoạt động, cùng với ứng xử phi tuyến của bê tông, bài toán trở nên phi tuyến và việc giải quyết nó đòi hỏi phải sử dụng phương pháp lặp phù hợp.

Đó có lẽ là lý do tại sao người bạn của tôi, một kỹ sư cầu xuất sắc và là người dùng IDEA StatiCa, đã đến gặp tôi với yêu cầu giúp anh ấy và các đồng nghiệp giải quyết công việc tẻ nhạt này…

Giải pháp lặp được tối ưu hóa đã được tích hợp vào phần mềm IDEA StatiCa và kết quả là một mô-đun mới có sẵn trong phiên bản 7.

Đánh giá tải trọng cầu là phép tính để xác định khả năng chịu tải trọng hoạt động an toàn của cầu. Do các sơ đồ tải trọng thường khác với tải trọng giao thông được định nghĩa trong các tiêu chuẩn thiết kế và vật liệu có thể bị xuống cấp, các hệ số an toàn riêng phần khác nhau cho vật liệu và tải trọng, cũng như các hệ số tổ hợp khác nhau được sử dụng.

Ví dụ kiểm chứng

Một ví dụ kiểm chứng đánh giá tải trọng đã được thực hiện trên cầu dầm hộp bê tông dự ứng lực KA61 đặt cạnh nhau, dạng dầm đơn giản, với nhịp dài 12m và tiết diện ngang như hình trên.

Phân tích tải trọng di động trên các dầm cầu đã được thực hiện trong phần mềm SCIA Engineer. Dựa trên phân tích này, ảnh hưởng bất lợi nhất của tải trọng di động lên dầm cầu cụ thể đã được xác định và nội lực trong các trường hợp tải trọng di động bất lợi đã được xuất sang IDEA StatiCa. Mô hình kết cấu của dầm cầu được tạo trong Beam application của IDEA, bao gồm thiết kế cáp DƯL và cốt thép.

Các tổ hợp cho phân tích đánh giá tải trọng cầu được tạo tự động dựa trên các nhóm tải trọng cầu. Chương trình chạy tính toán lặp tự động theo các cài đặt phân tích. Kết quả phân tích xuất hiện tự động sau khi tính toán. Kết quả phân tích được trình bày dưới dạng tóm tắt cho các kiểm tra và tiết diện bất lợi nhất, cũng như cho từng loại khả năng chịu tải trong phân tích đánh giá tải trọng cầu - V_n – bình thường, V_r – dự phòng, V_e – đặc biệt.

Ràng buộc trong mặt phẳng đối với uốn ngoài mặt phẳng

Tùy chọn này có thể bật/tắt trong Giai đoạn thi công – cài đặt.

Kết quả phân tích kết cấu (TDA)

Biến dạng của dầm do trọng lượng bản thân trong giai đoạn Bãi lưu trữ (Gối đỡ tại hai đầu)

u_y – cực trị 0,424mm

u_z – cực trị -0,605mm

Biến dạng trong giai đoạn Gối đỡ cuối cùng do tải trọng phân bố đều -10kN/m

Chỉ có biến dạng u_z

Biến dạng u_y và góc xoay j_x bị cố định

u_y = 0

u_z – cực trị -1,124mm

Kết quả trong RCS – kiểm tra tiêu chuẩn tiết diện

Các cài đặt trong Giai đoạn thi công trong RCS phản ánh các cài đặt trong mô-đun Beam.

Ảnh hưởng của nội lực cực trị được tính toán trong giai đoạn Bãi lưu trữ:

• Uốn 3D
• Góc xoay r_x và j_z khác không

Ảnh hưởng của nội lực cực trị được tính toán cho giai đoạn Gối đỡ cuối cùng:

Uốn ngoài mặt phẳng bị ngăn chặn kể từ giai đoạn thi công này. Do đó, việc đánh giá tiết diện bỏ qua bất kỳ gia số nào của mô men Mz xuất hiện kể từ giai đoạn thi công đó. Tất nhiên, tổng ảnh hưởng có thể dẫn đến uốn ngoài mặt phẳng, vốn đã xuất hiện trong các gia số trước khi ràng buộc trong mặt phẳng được áp dụng.

• Uốn 3D
• Gia số của j_z bằng không

Ảnh hưởng của nội lực cực trị được tính toán cho giai đoạn Cuối tuổi thọ thiết kế:

• Uốn 3D
• Gia số của j_z bằng không

Bảng từ biến ứng suất (Relaxation)

Tổng độ từ biến ứng suất của thép dự ứng lực tại thời điểm vô hạn và sự phát triển của tổn thất từ biến ứng suất theo thời gian thường được nhà sản xuất cốt thép dự ứng lực cung cấp dưới dạng bảng từ biến ứng suất. Và chúng tôi đã luôn làm việc với các bảng từ biến ứng suất trong cuộc sống nghề nghiệp trước khi Eurocode giới thiệu một công thức thay thế. Điều đó có vẻ là một tiến bộ lớn - lập trình dễ dàng, làm việc dễ dàng. Vấn đề là công thức đó không phù hợp với ứng xử thực tế của cốt thép dự ứng lực do các nhà sản xuất khác nhau sản xuất. Đó cũng là lý do tại sao việc sử dụng công thức đơn giản đó không được phép ở Đức. Và đó là lý do tại sao chúng tôi đã đưa bảng từ biến ứng suất do người dùng định nghĩa vào IDEA StatiCa phiên bản 7.

Bộ tạo tổ hợp cầu trong BIM

Người dùng IDEA StatiCa đánh giá cao bộ tạo tổ hợp cầu được tích hợp trong IDEA StatiCa Beam ở phiên bản 6. Họ liên tục cho biết rằng nó tốt hơn so với các chương trình của đối thủ cạnh tranh. Đó là lý do tại sao họ yêu cầu tích hợp bộ tạo vào mô-đun BIM để có thể sử dụng sau khi nhập kết quả các trường hợp tải trọng từ các chương trình 3D được liên kết.

Đó là lý do tại sao khả năng định nghĩa các nhóm tải trọng cầu và tạo tổ hợp tải trọng đã được tích hợp vào phần mềm IDEA StatiCa trong phiên bản 7. Ngoài ra, các tổ hợp có thể được xuất sang Midas Civil thông qua tệp mct.

Kết cấu chứa và giữ chất lỏng - cải tiến

Kiểm tra vết nứt theo EN 1992-3 được cải tiến để chương trình tự động xác định xem chiều sâu vùng nén bê tông từ hai phía đối diện có chồng lên nhau hay không. Điều này xảy ra trong trường hợp tiết diện chịu tải từ cả hai phía (luân phiên cho các tổ hợp khác nhau).

Tiết diện chịu ứng suất một phía

Tiết diện chịu ứng suất cả hai phía, chiều sâu vùng nén bê tông chồng lên nhau

Tiết diện chịu ứng suất cả hai phía, chiều sâu vùng nén bê tông không chồng lên nhau

RCS - khả năng kiểm tra tiêu chuẩn chỉ một cực trị của tiết diện

Độ cứng - cải tiến

Các khả năng mới để tính toán độ cứng và độ cong của tiết diện bê tông dự ứng lực đã được giới thiệu trong phiên bản 7 – Cả độ cứng ngắn hạn và dài hạn đều có thể được tính toán. Độ cong do co ngót cũng có thể được tính toán.

Liên kết với SAP2000

Giao diện người dùng đơn giản hóa của RCS

Giao diện người dùng mới được tối ưu hóa để trực quan và đơn giản hơn. Thanh điều hướng được thu gọn để cung cấp các chức năng cơ bản của chương trình và các kiểm tra tiêu chuẩn có thể truy cập thông qua lệnh Kết quả.