Pushover analýza | Základní funkce

Plastické klouby jsou bezpodmínečně nutné pro analýzu postupného přitěžování (pushover analýzu POA) jako nelineární statickou metodu pro seizmickou analýzu konstrukcí. V programu RFEM 6 lze plastické klouby zadat jako klouby na koncích prutů. V tomto článku si ukážeme, jak zadat plastické klouby s bilineárními vlastnostmi.

Pushover analýza neboli metoda postupného přitěžování je nelineární statický výpočet, který se používá pro seizmickou analýzu konstrukcí. Uvažovaný průběh zatížení se přebírá z dynamického výpočtu náhradních zatížení. Tato zatížení se pak postupně zvyšují, dokud nedojde k selhání konstrukce. Nelineární chování budov se obvykle modeluje pomocí plastických kloubů.

Aby bylo možné rozhodnout, zda je při dynamické analýze nutné zohlednit také analýzu druhého řádu, stanovuje EN 1998-1, čl. 2.2.2 a 4.4.2.2 součinitel citlivosti na mezipodlažní posun θ. V programech RFEM 6 a RSTAB 9 ho lze vypočítat a analyzovat.

• Zohlednění nelineárního chování konstrukčních prvků pomocí normovaných plastických kloubů pro ocel (FEMA356) a nelineárního chování materiálu (zdivo, ocel - bilineární, uživatelské pracovní diagramy)
• Přímý import hmot ze zatěžovacích stavů nebo kombinací zatížení pro aplikaci konstantních svislých zatížení
• Uživatelské zadání pro zohlednění vodorovných zatížení možné (normovaných na vlastní tvar nebo rovnoměrně rozložených po výšce na hmoty)
• Stanovení křivky kapacity s volitelným mezním kritériem výpočtu (zřícení nebo mezní deformace)
• Transformace křivky kapacity na kapacitní spektrum (formát ADRS, soustava s jedním stupněm volnosti)
• Bilinearizace kapacitního spektra podle EN 1998-1:2010 + A1:2013
• Transformace aplikovaného spektra odezvy na požadované spektrum (formát ADRS)
• Stanovení výsledného posunu podle EC 8 (metoda N2 podle Fajfara 2000)
• Grafické srovnání kapacitního a požadovaného spektra
• Grafické vyhodnocení kritérií akceptance předdefinovaných plastických kloubů
• Výstup hodnot použitých při iteračním výpočtu výsledného posunu
• Přístup ke všem výsledkům statického posouzení v jednotlivých přírůstcích zatížení

Během výpočtu se vybrané vodorovné zatížení zvyšuje po přírůstcích zatížení. Pro každý přírůstek zatížení se provádí statický nelineární výpočet, dokud není dosažena zadaná mezní podmínka.

Výsledky pushover analýzy tlaku jsou rozsáhlé. Nejprve se u konstrukce analyzuje její deformační chování. To lze popsat závislostí síla-deformace systému (křivka kapacity). Dále se zobrazí účinek spektra odezvy ve formě ADRS (Acceleration-Displacement Response Spectrum). Z těchto dvou výsledků se v programu automaticky stanoví také výsledný posun. Analýzu lze vyhodnotit graficky i v tabulce.

Jednotlivá kritéria akceptance lze poté graficky vyhodnotit a posoudit (pro další přírůstek zatížení výsledného posunu, ale také pro všechny ostatní přírůstky zatížení). Pro jednotlivé přírůstky zatížení jsou k dispozici také výsledky statického posouzení.

V programu RFEM lze vytvářet zatěžovací nebo také kapacitní křivky a exportovat je do Excelu.

Rozložení zatížení odpovídající průběhu vlastního tvaru lze vygenerovat automaticky v modulu RF‑DYNAM Pro - Equivalent Loads a následně exportovat jako zatěžovací stav do programu RFEM.