Διερεύνηση αποτελεσμάτων μοντέλων ανωδομής γέφυρας με διαφορετικές μεθόδους προσομοίωσης
Investigation of results of bridge superstructure modules with different simulation methods
Keywords
Μοντελοποίηση φορέα ; Γέφυρες ; Γεφυροποιία ; Προσομοίωση ; Φορτία ; Ανωδομή γέφυραςAbstract
Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η σύγκριση και αξιολόγηση των αποτελεσμάτων διαφορετικών μεθόδων μοντελοποίησης και ανάλυσης της ίδιας κατασκευής. Η κατασκευή που επιλέχθηκε είναι η ανωδομή μίας γέφυρας. Στην πρώτη περίπτωση η κατασκευή μοντελοποιείται, αναλύεται και επιλύεται ως ραβδωτό στοιχείο δεδομένης διατομής κατά μήκος του, στη δεύτερη ως ραβδωτό στοιχείο χωρίς διατομή αλλά με τις ιδιότητες της εκάστοτε διατομής στην κάθε θέση κατά μήκος του και στην τρίτη η ίδια κατασκευή προσομοιώνεται με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Εφαρμόζονται κάποιες από τις χαρακτηριστικές φορτίσεις που βάσει Ευρωκώδικα αφορούν τα καταστρώματα γεφυρών. Γίνεται η σύγκριση των αποτελεσμάτων, ζητημάτων μοντελοποίησης και παρουσίαση των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων των μεθόδων αυτών. Η μέθοδος του ραβδωτού φορέα είναι μία μέθοδος ανάλυσης με πληθώρα εφαρμογών σε ζητήματα πολιτικού μηχανικού εδώ και πολλά χρόνια ενώ η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων είναι μία πιο σύγχρονη και σύνθετη μέθοδος υπολογισμού κατασκευών με μεγαλύτερο υπολογιστικό κόστος αλλά και μεγαλύτερες δυνατότητες εξαγωγής αποτελεσμάτων και προσομοίωσης οποιασδήποτε κατασκευής. Το συμπέρασμα είναι ότι για μία απλή διαστασιολόγηση η μέθοδος του ραβδωτού φορέα χωρίς διατομή είναι χρήσιμη και αξιόπιστη για εξαγωγή διαγραμμάτων και για ελέγχους επάρκειας αλλά όχι για υπολογισμούς οπλισμών και πλήρη μελέτη, ενώ η μέθοδος του ραβδωτού φορέα με διατομή είναι χρήσιμη για όλα τα παραπάνω και για εξαγωγή αποτελεσμάτων απαίτησης σε οπλισμό, ενώ με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων μπορούμε να έχουμε όλα τα παραπάνω αλλά και πλήρη απεικόνιση των τάσεων σε κάθε θέση του στοιχείου και για κάθε φόρτιση αλλά με περισσότερο κόπο στην προσομοίωση . Συμπερασματικά, η κάθε μέθοδος έχει τη χρησιμότητα της ανάλογα με την ανάγκη που καλούμαστε να καλύψουμε και πρέπει να εξετάζουμε πριν αποφασίσουμε ποια θα χρησιμοποιήσουμε.
Abstract
The goal of this thesis is the comparison and evaluation of the results of different methods of simulation and analysis of the same structure. The structure chosen is a bridge superstructure. In the first case the structure is simulated, analysed and solved as a beam element of specific cross section along its length. In the second case as a beam element but without a cross section but with the cross section values at each position along its length and at the third case the same structure is simulated via finite element method. Some of the characteristic loads that are defined by the Eurocodes and refer to bridge superstructures are applied. Next a comparison of the results, of the matters of simulation and of the advantages and disadvantages of these methods is performed. Beam method is a simulation method with multiple applications in civil mechanics matters for many years now while finite element method is a more modern and complex method with larger calculation cost but also with greater potential on result extraction and simulation of any kind of construction. The conclusion is that for a simple design the beam method without specific cross section is useful and reliable for extraction of stress diagrams and checks of section adequacy but not for calculation of reinforcement and full design, while the beam method with cross section simulation is useful for all the above but also for reinforcement calculation while with the finite element method we can accomplish all the above but also full calculation of the stresses at each position of the structure for each load but with more calculation cost.
Conclusively each method has its use according to the need we are to cover and we have to examine which is the most suitable to use at each case.
Number of pages
121Post-graduate Program
Αντισεισμική και Ενεργειακή Αναβάθμιση Κατασκευών και Αειφόρος ΑνάπτυξηLanguage
Greek
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα