Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα:
- κατανοούν το βασικό σκεπτικό και θα έχουν εμπεδώσει τις θεμελιώδεις έννοιες της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων (FEM)
- κατανοούν τις βασικές αρχές προσομοίωσης κατασκευών (με έμφαση στις κτιριακές κατασκευές) και γεωτεχνικών έργων με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων
- έχουν εξοικειωθεί με τη χρήση προγραμμάτων πεπερασμένων στοιχείων
- είναι σε θέση να σχηματίσουν το μοντέλο επίπεδων ή χωρικών φορέων με χρήση γραμμικών πεπερασμένων στοιχείων
- είναι σε θέση να προσομοιώσουν γεωτεχνικά έργα με χρήση διδιάστατων στοιχείων επίπεδης παραμόρφωσης
- είναι σε θέση να υπολογίσουν το μητρώο στιβαρότητας (δυσκαμψίας) καθώς και το διάνυσμα φόρτισης,
- είναι σε θέση να υπολογίσουν τις μετακινήσεις και εξ αυτών τα εντασιακά μεγέθη των επί μέρους στοιχείων,
- είναι σε θέση να κάνουν έλεγχο της ορθότητας των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από τη χρήση λογισμικών πεπερασμένων στοιχείων
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εισαγωγή στη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων. Διατύπωση της μητρωικής μεθόδου μετακινήσεων (δυσκαμψίας) και της μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων για την ανάλυση των γραμμικών φορέων. Ειδικότερα επί μέρους αντικείμενα: Oι βαθμοί ελευθερίας (ΒΕ), τα διανύσματα φόρτισης, μετακίνησης, έντασης, τα μητρώα δυσκαμψίας και ευκαμψίας γραμμικών στοιχείων και φορέων, επίπεδων και χωρικών και οι ιδιότητές τους. Κατάστρωση και επίλυση του συστήματος των εξισώσεων ισορροπίας και υπολογισμός των μετακινήσεων και της έντασης. Φορείς με εσωτερικές αρθρώσεις, ελαστικές στηρίξεις, καταναγκασμένες μετακινήσεις. Μείωση των ΒΕ με αξιοποίηση της συμμετρίας καθώς και με στατική ή γεωμετρική συμπύκνωση. Αναλυτική προσομοίωση του φέροντος οργανισμού των κατασκευών, γενικές αρχές. Προσομοίωση των συνθηκών στήριξης. Προσομοίωση των πλαισιακών φορέων. Προσομοίωση των απλών τοιχωμάτων και των πυρήνων τοιχωμάτων με μοντέλα ισοδύναμων πλαισίων, προσομοίωση κλιμακοστασίων. Η προσομοίωση των πλακών και η διαφραγματική λειτουργία των πλακών των κτιριακών φορέων. Το πακέτο λογισμικού SAP (ανάλυση φορέων με τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων) και εφαρμογές στη στατική ανάλυση επίπεδων και χωρικών γραμμικών φορέων. Πηγές λαθών και έλεγχος αποτελεσμάτων.
Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων για την ανάλυση γεωτεχνικών κατασκευών. Πεπερασμένα στοιχεία επίπεδης παραμόρφωσης. Συνοριακές συνθήκες, ενεργές τάσεις και πιέσεις του νερού των πόρων. Απλές σχέσεις τάσης – παραμόρφωσης εδάφους. Προσομοίωση κατασκευής/εκσκαφής. Μετα-υπολογισμοί-Αποτελέσματα. Εφαρμογή της μεθόδου στην ανάλυση γεωτεχνικών έργων (θεμελιώσεις, εκσκαφές, επιχώματα, αντιστηρίξεις, υπόγεια έργα).
Λέξεις Κλειδιά
Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων για γραμμικούς φορείς, Μέθοδος στιβαρότητας (δυσκαμψίας), Προσομοίωση/μοντελοποίηση κατασκευών, Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων για προβλήματα επίπεδης παραμόρφωσης, Προσομοίωση γεωτεχνικών έργων
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
Βιβλίο [59369378]: Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ, ΑΒΡΑΜΙΔΗΣ Ι., ΑΘΑΝΑΤΟΠΟΥΛΟΥ Α., ΜΟΡΦΙΔΗΣ Κ.
Βιβλίο [13937]: ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ: ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΕΔΑΦΟΥΣ - ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ, ΑΙΜΙΛΙΟΣ Μ. ΚΩΜΟΔΡΟΜΟΣ
Βιβλίο [50658954]: Ανάλυση Ραβδωτών Φορέων με Μητρωικές Μεθόδους- Μέθοδος Αμεσης Στιβαρότητας, Παπαδρακάκης Μ. Σαπουντζάκης Ε.Ι.