Numerisk simulering av ikke-lineær oppførsel av armert betong

Abstract

Numerisk simulering er et nyttig hjelpemiddel for å mest mulig eksakt predikere responsen til armerte betongkonstruksjoner. Derfor er det viktig å kjenne til de analyseprogrammene som faktisk blir brukt blant norske bedrifter, resultatene de gir og hvordan de er å bruke. I denne studien er FEM-programmene Abaqus og Diana sammenlignet. I begge programmene har det blitt utført analyser av to konstruksjonsdeler i armert betong, en skive og en plate. Både en lineær elastisk- og ikke-lineær analyse er utført for å kunne vurdere programmenes brukbarhet på forskjellige områder.Resultatene fra simuleringene viser at det er godt samsvar mellom programmene, og et godt utgangspunkt var det med lite avvik i den elastiske verifikasjonsanalysen. Ved innføring av ikke-lineariter i analysen fortsatte det gode samsvaret mellom programmene, også i forhold til vanlige håndberegninger. Et problem av betydning var konvergensproblemene i Abaqus/Standard. Analyse av en kvadratisk betongplate viste seg å ikke være gjennomførbar.Med de analysene som er gjennomført i denne studien, har Diana vist seg å være et svært lettlært program som gir gode resultater. Diana er et brukervennlig program og har god stabilitet i analyseprosessen. Programmet gir gode muligheter for å gå i dybden når det gjelder å studere responsen til armerte betongkonstruksjoner.Abaqus har et mer moderne brukergrensesnitt og virker mer brukervennlig med tanke på hvordan man bruker dataprogram i dag. Til tross for konvergensproblemene har Abaqus et veldig godt utgangspunkt til å være et kraftfult verktøy for analyse av betongkonstruksjoner. Programmet er tunglært, men har unike muligheter. Dessverre har standardmodulen problemer når det gjelder konvergens med materialmodellen concrete smeared cracking. Dermed har denne delen av programmet liten brukbarhet, men det vil ikke si at programmet i sin helhet er ubrukelig til betongkonstruksjoner før ytterligere analyser er gjennomført med explicit versjonen.