Prezent Are Re Zul Tate

Proeictarea si evaluarea performantelor seismice ale structurilor in cadre prin analiza statica neliniara avansataProeictarea si evaluarea performantelor seismice ale structurilor in cadre prin analiza statica neliniara avansata

PN-II-IDEI-PCE-2008PN-II-IDEI-PCE-2008Proiect de cercetare exploratorieProiect de cercetare exploratorie

Perioada de desfasurare 2009-201Perioada de desfasurare 2009-20111

PROIECTAREA SI EVALUAREA PERFORMANTELOR SEISMICE PROIECTAREA SI EVALUAREA PERFORMANTELOR SEISMICE ALE STRUCTURILOR IN CADRE SPATIALE PRIN ANALIZA ALE STRUCTURILOR IN CADRE SPATIALE PRIN ANALIZA

STATICA NELINIARA AVANSATASTATICA NELINIARA AVANSATAhttp://bavaria.utcluj.ro/~ccosmin/RESEARCHPROJECT.htm

PN-II-IDEI-PCE-2008PN-II-IDEI-PCE-2008Proiect de cercetare exploratorieProiect de cercetare exploratorie

Perioada de desfasurare 2009-201Perioada de desfasurare 2009-20111

PROIECTAREA SI EVALUAREA PERFORMANTELOR SEISMICE PROIECTAREA SI EVALUAREA PERFORMANTELOR SEISMICE ALE STRUCTURILOR IN CADRE SPATIALE PRIN ANALIZA ALE STRUCTURILOR IN CADRE SPATIALE PRIN ANALIZA

STATICA NELINIARA AVANSATASTATICA NELINIARA AVANSATAhttp://bavaria.utcluj.ro/~ccosmin/RESEARCHPROJECT.htm

C. G. ChioreanC. G. Chiorean, , G. M. BarsanG. M. BarsanZZ. . Gobesz, Gobesz, M. NedelcuM. Nedelcu, , S. VargaS. Varga


Elaborarea unor metode analitice si numerice, algoritmi, programe de calcul, baze de date pentru validarea si punerea in aplicare a

conceptelor de analiza neliniara avansata (advanced analysis) si proiectare seismica bazata pe performanta (push-over analysis) pentru structurile in cadre spatiale metalice si din beton armat.

ObiectiveObiectiveObiectiveObiective

Analiza avansata a structurilor

Evaluarea performantelor seismice ale structurilor

in cadre spatiale (Analiza pushover)


Analiza Avansata a StructurilorAnaliza Avansata a StructurilorAnaliza Avansata a StructurilorAnaliza Avansata a Structurilor

MetodeAnaliza/Proiectare

Analiza liniara a structurii

Determinarea eforturilor

Lungime de flambaj

Verificarea capacitatii fiecarui element

Analiza neliniara a elementelor

Dezvoltarea regulilor de dim./verificare

Analiza elasto-plasticaCu considerarea deplasarilor

/rotirilor mari si a tuturor factorilor determnanti

Verificarea simpla:

Hardware Indirect Direct

Proiectarea Structurii Scop Scop

admissiblemax

ysmax

δδ

σσ

Suport

Suport

Traditional Analiza avansata Software


• Analiza Push-Over: Analiza Push-Over: •Metoda de analiza statica elasto-plastica de ordin superior Metoda de analiza statica elasto-plastica de ordin superior •Eficienta pentru evaluarea performantelor seismice ale structurilorEficienta pentru evaluarea performantelor seismice ale structurilor

Evaluarea performantelor seismiceEvaluarea performantelor seismice– – Analiza Analiza Push-Push-OOververEvaluarea performantelor seismiceEvaluarea performantelor seismice– – Analiza Analiza Push-Push-OOverver

Vb

UN

Push-over CurveLoad vs Deflection

UN F

Vb

Limitari: Raspunsul este controlat doar de modul fundamental iar distributia fortelor seismice pe structura ramin nemodifucate dupa intrarea elementelor in dom. plastic. Posibilitati: Modal Adaptive Push-Over Analysis


Complexitatea problemei. Puncte controversate. Importanta cercetariiComplexitatea problemei. Puncte controversate. Importanta cercetariiComplexitatea problemei. Puncte controversate. Importanta cercetariiComplexitatea problemei. Puncte controversate. Importanta cercetarii

? Modelare complexă a structurilor prin utilizarea cu precădere a modelului plastificării distribuite şi a "elementelor finite de fibră“ –un singur element pe bara;

? Pasul de la cercetare la utilizarea curentă în birourile de proiectare nu este încă făcut, fiind necesară elaborarea unor modele de calcul suficient de exacte pentru a nu altera rezultatele, dar în acelaşi timp şi suficient de simple pentru o utilizare curentă si eficienta de catre proiectanţii de structuri;

? Cercetarea comportării structurilor în intreg domeniul elasto-plastic tinde să devină o tehnică de aplicare practică curentă pentru fundamentarea soluţiilor de proiectare; Advanced analysis

? Aplicarea metodei de analiza biografica (push-over) asa cum este ea prevazuta de codurile de proiectare seismica actuale este discutabila in cazul structurilor multietajate la care efectul modurilor superioare de vibratie este semnificativ in evaluarea raspunsului seismic.

? Distributia fortelor seismice precum si caracteristicile dinamice ale structurii fiind sensibil influentate de incursiunile in domeniul elasto-plastic de comportare a structurii: modalitaile de cuantificare a acestor efecte si implementarea unei tehnologii de calcul adecvate


• Analiza elasto-plastica a sectiunilor din beton armat si mixte otel-beton, de forma oarecare solicitate la incovoiere oblica cu efort axial.

• Elaborarea modelului de calcul numeric pentru analiza statica neliniara avansata a structurilor in cadre spatiale din otel si din beton armat

• Stabilirea relatiilor intre conceptiile actuale de proiectare structurala si analiza statica neliniara avansata propusa.

• Identificarea si evaluarea performantelor analizei statice neliniare de tip push-over.

• Studii cu privire la evaluarea factorilor principali care afecteaza acuratetea analizei push-over in evaluarea performantelor seismice ale strcuturilor

• Adaptari, completari si extinderi ale modelului numeric si a programului de calcul elaborat pentru analiza statica neliniara de tip „push-over” si integrarea acesteia in contextul aplicarii conceptului de proiectare seismica bazat pe performanta pentru structurile in cadre spatiale metalice si din beton armat.

Obiective si activitati asociateObiective si activitati asociateObiective si activitati asociateObiective si activitati asociate


Formularea metodei de analizaFormularea metodei de analizaFormularea metodei de analizaFormularea metodei de analiza• Dezvoltarea si validarea unei metode de analiza statica neliniara avansata pt. structuri in

cadre spatiale din otel, beton armat si compozite otel-beton.

• Modelarea inelasticitatii la nivel de fibra

• Utilizarea unui singur element pe bara

• Dezvoltarea graduala a zonelor plastice pe sectiune sub solicitari N-M-M

• Dezvoltarea zonelor plastice in lungul elementelor

• Sectiuni de forma oarecare: otel; beton; compozit otel-beton

• Efectele neliniaritatii geometruce locale si globale

• Comportarea neliniara a conexiunilor semi-rigide

• Imperfectiuni geometrice si de material

• Forte distribuite in lungul elementelor

• Comportarea neliniara completa (pre si post colaps: snap-back and snap-through)

Directii de cercetare 2011

• Detectarea pierderii stabilitatii barelor prin incoviere rasucire (advanced analysis)

• Considerarea aplicarii adaptive a fortelor seismice (pushover analysis)


Modele de calcul –Plastificare distribuitaModele de calcul –Plastificare distribuitaModele de calcul –Plastificare distribuitaModele de calcul –Plastificare distribuita

Block element

Shell element

Fibre line element

Metoda elemenetelor finite

S p a c e d i a g o n a l

321

Modele neliniare constitutive avansate


Modele de calcul-Elemente liniareModele de calcul-Elemente liniareModele de calcul-Elemente liniareModele de calcul-Elemente liniare

• Distributia fortelor se determina exact

•Sunt verificate con. De eq.

•Nu este afectat de dezv. Zonelor plastice

•Un element pe bara-EFICIENT

•Functii de forma pentru deplasari

•Afectate de dezvoltarea zonelor plastice

• Nu verifica cond. de eq.

•Numar mare de elem. finite –Comp. intensiv

Interpolarea eforturilor

(metoda propusa)Interpolarea deplasarilor

(elemente finite)

Finite elementnode

Fiber

Integrationpoint

Finite element

dNu )()( xx

jx, Mjx

ix, Mix

iz, Miz

jy, Mjy

EI0, EA0 x

y

iy, Miy

uj, Fjx

vj, Tjy

ui, Fix

vi, Tiy

ji

dLdx

Sectiunea : ttzty EAEIEI ,,

L

xx

L

wi, Tizwj, Tjz

z

EBS )()( xx


Metoda propusaMetoda propusa: Formularea neliniaritatii fizice: Formularea neliniaritatii fiziceMetoda propusaMetoda propusa: Formularea neliniaritatii fizice: Formularea neliniaritatii fizice

La nivel de fibra La nivel de sectiune La nivel de element

Relatii const. neliniare; Criterii de rupere

0,,0 uyxcyyxcx xy

L

t

xL

y

iyjyL

z

izjz

L

ty

iyiyjy

L

tz

izizjz

L

t

dxxGI

Mdx

xGA

L

MM

dxxGA

L

MM

dxxEI

MxL

MM

dxxEI

MxL

MM

dxxEA

NW

0

2

0

2

0

2

0

2

0

2

0

2

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1


Formularea neliniaritatii fizice: Determinarea curbelor de interactiune Formularea neliniaritatii fizice: Determinarea curbelor de interactiune plastica. plastica. Analiza elasto-plastica a sectiunAnaliza elasto-plastica a sectiunilorilor

Formularea neliniaritatii fizice: Determinarea curbelor de interactiune Formularea neliniaritatii fizice: Determinarea curbelor de interactiune plastica. plastica. Analiza elasto-plastica a sectiunAnaliza elasto-plastica a sectiunilorilor

Performantele metodei Metoda de solutionare•Stabilitatea numerica a metodelor dezvolate• Determinarea directa a combinatiei de eforturi care produc ruperea sectiunii• Insensibilitatea metodelor iterative la alegerea originii sistemului de axe, efectul de “strain-softening” si in zonele de compresiune/tensiune pura•Convergenta neconditionata : neafectata de calitatea aproximatiilor initiale•Evidentierea solutiilor multiple in cazul luarii in considerare a efectului de strain- softening: neconvexitatea curbelor de interactiune plastica•Efortul computational al metodele iterative “exacte” comparativ cu cel al metodelor “izogonice” –curbe 3D-aplicabilitatea practica.


Metoda propusaMetoda propusa: Performante: PerformanteMetoda propusaMetoda propusa: Performante: Performante

Efectul nel. geom. Locale (P-) Efectul imp. geom. locale (P-0) Efectul imp. de material (tens. reziduale)

Efectul conexiunilor semirigideEfectul nel. geom. globale (P-) Metode avansate de cond. a analziei neliniare


Realizari: Programul de calcul NEFCADRealizari: Programul de calcul NEFCADRealizari: Programul de calcul NEFCADRealizari: Programul de calcul NEFCAD

http://bavaria.utcluj.ro/~ccosmin NEFCAD: NEFCAD: Program pentru analiza avansata a structurilor in cadre spatiale. Evaluarea Program pentru analiza avansata a structurilor in cadre spatiale. Evaluarea performantelor seismice ale structurilor in cadre spatiale din otel, beton armat si compozite performantelor seismice ale structurilor in cadre spatiale din otel, beton armat si compozite otel-betonotel-beton


Realizari: Programul de calcul- ASEPRealizari: Programul de calcul- ASEPRealizari: Programul de calcul- ASEPRealizari: Programul de calcul- ASEP

ASEPASEP Program pentru analiza elasto-plastica a sectiunilor Program pentru analiza elasto-plastica a sectiunilor compozite otel-beton de forma oarecare solictate la compozite otel-beton de forma oarecare solictate la incovoiere oblica cu efort axialincovoiere oblica cu efort axial

http://bavaria.utcluj.ro/~ccosmin


Validari ale metodelor de calcul dezvoltate: Exemplu de calculValidari ale metodelor de calcul dezvoltate: Exemplu de calculValidari ale metodelor de calcul dezvoltate: Exemplu de calculValidari ale metodelor de calcul dezvoltate: Exemplu de calcul



Ngo Huu, C., Kim, .SE., Nonlinear analysis of space steel frames using fiber plastic hinge concept,

Engineering Structures, 29(4), 2009.


Elastic spectrum response: Type 1

Ground Type: A

Design ground acceleration: PGA=0.3g

Mass=40 (80) tones/level


60 x60

30 x50

Configuratia structurala

Control node



Target displacements (plastic zone)-Longitudinal direction

11.65 cm

23.3 cm

46.64 cm

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00Displacement X (cm)

Ap

lied

loa

d f

ac

tor

Computed pushover curve (plastic zone)

Idealized elasto-perfectly plastic (EC8)

PGA=0.15g

PGA=0.3g

PGA=0.6g

Pushover curves-Longitudinal direction

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00Displacement X (cm)

Ap

lied

loa

d f

ac

tor

Plastic zone (modal pattern), Plim=1.12

Plastic zone (uniform pattern),Plim=1.28

Curvatures along the member length

-0.0150

-0.0100

-0.0050

0.0000

0.0050

0.0100

0.0150

0.0200

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

Member length (m)

Cur

vatu

res

PGA=0.15g

PGA=0.3g

PGA=0.6gEvaluarea performantelor structurii

Efectul distr. fortelor laterale: aspect cheie in analiza pushover



PGA=0.15g

Dt=7.80 cm

PGA=0.3g

Dt=15.77 cm

PGA=0.6g

Dt=31.54 cm

COLLAPSE

D=64.8 cm




Exemplu de calcul: Analiza avansataExemplu de calcul: Analiza avansataExemplu de calcul: Analiza avansataExemplu de calcul: Analiza avansata


Exemplu de calcul: Analiza sectiunilorExemplu de calcul: Analiza sectiunilorExemplu de calcul: Analiza sectiunilorExemplu de calcul: Analiza sectiunilor



W200x46N

W20

0x46

L

N

L/r=40

c=25N/mm2

E=200N/mm2

rc=0,333c

L

H






• Publicarea a trei articole in reviste internationale cotate ISI aflate in topul revistelor mondiale (Engineering Structures-Lista rosie, Thin-Walled Structures-Lista galbena). Articolele publicate (exista acknowledgement) sunt:

Indicatori de performanta realizatiIndicatori de performanta realizatiIndicatori de performanta realizatiIndicatori de performanta realizati


• Publicarea a trei articole in reviste internationale cotate ISI aflate in topul revistelor mondiale (Engineering Structures-Lista rosie, Thin-Walled Structures-Lista galbena). Articolele publicate (exista acknowledgement) sunt:


1. Chiorean, C.G., A Computer Method for Nonlinear Inelastic Analysis of 3D Semi-Rigid Steel Frameworks, Engineering Structures, Vol. 31, No.12, pp.3016-3033(18), Elsevier Science Publisher, Oxford, 2009.

2. Chiorean, C.G., Computerised Interaction Diagrams and Moment Capacity Contours for Composite Steel-Concrete Cross-Sections, Engineering Structures, Vol 32, No. 11, pp. 3734-3757, Elsevier Science Publisher, Oxford, UK, 2010.

3. Nedelcu, M., GBT formulation to analyse the behaviour of thin-walled members with variable cross-section, Thin-Walled Structures, Vol. 48, No. 8, pp. 629-638, Elsevier Science Publisher, UK, 2010.


• Publicarea a trei articole (exista acknowledgement) la conferinte internationale de prestigiu indexate in baze de date internationale. Acestea sunt:

• Chiorean, C.G., Barsan, G.M., Large deflection distributed plasticity analysis of 3D semi-rigid steel frameworks, IJSSD Symposium, Progress in Structural Stability and Dynamics, Hong Kong, China, 16-18 Dec., 2009 http://www.hkisc.org.

• Chiorean, C.G., Barsan, G.M., Varga, S., Large deflection distributed plasticity analysis of 3D composite steel-concrete frameworks, Proceedings of International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences (ICCES 2010), Las Vegas, USA, Technical Science Press Publisher, 2010.

• Chiorean C.G., A fast incremental-iterative procedure for ultimate strength analysis of composite cross-sections of arbitrary shape, Transactions on Modelling and Simulation, WIT Press Publisher, UK, 2009 (Accepted for publication). www.witpress.com



• Publicarea a sase articole la conferinte nationale de prestigiu. Acestea sunt:

1. Chiorean, C.G., Gobesz, Zs., Varga, S., Efficient structural analysis modelling of 3D frameworks, 14th International Conference on Civil Engeneering and Arhitecture , ÉPKO 2010, Șumuleu Ciuc, Romania, June 3-6, 2010.

2. Chiorean, C.G., Gobesz, Zs., Varga S., Efficient structural analysis of 3D frameworks. Examples, 14th International Conference on Civil Engeneering and Arhitecture , ÉPKO 2010, Șumuleu Ciuc, Romania, June 3-6, 2010.

3. Varga S., Chiorean, C.G., Determination of the target displacement using pushover analysis and directly generated inelastic spectra from Vrancea earthquake records, 14th International Conference on Civil Engeneering and Arhitecture , ÉPKO 2010, Șumuleu Ciuc, Romania, June 3-6, 2010.

4. Chiorean, C.G., Analiza si dimensionarea la starea ultima de rezistenta a sectiunilor composite otel-beton, A 12-a Conferinta nationala de constructii metalice, Timisoara, 2010

5. Chiorean C.G., Petran, I., Nedelcu M, Varga Sz, Analiza neliniara a structurilor composite otel-beton spatial, A 12-a Conferinta nationala de constructii metalice, Timisoara, 2010

6. Chiorean, C.G., Metoda numerica eficienta pentru trasarea curbelor de interactiune plastica a sectiunilor compozite otel beton, Simpozionul “Structuri metalice solicitate la actiuni extreme”, ZAT Timisoara, Romania, 2009.



Impactul cercetarii. Cercetari similare. Citari Impactul cercetarii. Cercetari similare. Citari Impactul cercetarii. Cercetari similare. Citari Impactul cercetarii. Cercetari similare. Citari Proiectul de cercetare propus, rezultatele obtinute, continua preocupari de cercetare ale unor membri din echipa de cercetare in domeniul analizei neliniare, unele dintre rezultatele obtinute avind un impact important in rindul comunitatii stiintifice internationale in domeniul analizei neliniare a structurilor, fapt demonstrat prin numarul de citari ale lucrarilor. In anul 2010 lucrari ale membrilor din echipa au fost citate in alte lucrari ale unor grupuri de cercetatori cu preocpupari similare:


Ronald D Ziemian, Guide to stability design criteria for metal structures, Wiley, 2010.

Ronald D Ziemian, Guide to stability design criteria for metal structures, Wiley, 2010.

“ Although research has been performed on modeling the more complex aspects of three-dimensional behavior, this research has not been implemented in analysis algorithms in a manner that has achieved widespread use, nor is it readily available to structural designers in commercial software”

Impactul cercetarii. Cercetari similare. Citari Impactul cercetarii. Cercetari similare. Citari


Principalele rezultate originalePrincipalele rezultate originalePrincipalele rezultate originalePrincipalele rezultate originale

Au fost obtinute o serie de rezultate reprezentative descrise dupa cum urmeaza:

1.A fost elaborat un model avansat de analiză statică neliniară implementat într-un program de calcul specializat pentru analiza neliniară a structurilor în cadre plane şi spaţiale din otel, beton armat sau compozite otel-beton. Principalele caracteristici, care dau valoare deosebită metodei si programului de calcul elaborat şi-l fac competitiv cu alte programe care vizează calculul neliniar al structurilor derivă din faptul că, spre deosebire de metoda elementelor finite care obţine acuratetea prin subânpărţirea barelor între noduri, prezentul program discretizează structura în elemente constituite din întreaga bară. O astfel de abordare conduce la un număr redus de grade de libertate, identic cu cel din analiza liniară a structurilor, acelaşi model numeric utilizat la analiza liniară statică sau dinamică putând fi utilizat la analiza neliniară. De asemenea a fost dezvoltata o tehnica care permite simularea formarii articulatiilor plastice (sectiuni complet plastificate) la capetele elementului si in cuprinsul acestuia fara a fi necesara subinpartirea barei si totodata satisfacerea conditiei de interactiune plastica. Metoda este originala si eficienta introduce un nou concept cu privire la formulare si anume “flexbility plastic hinge approach”. Aceste rezultate au fost publicate in revista Engineering Structures in lucrarea: Chiorean, C.G., A Computer Method for Nonlinear Inelastic Analysis of 3D Semi-Rigid Steel Frameworks, Engineering Structures, Vol. 31, No.12, pp.3016-3033(18), Elsevier Science Publisher, Oxford, 2009.


Principalele rezultate originalePrincipalele rezultate originalePrincipalele rezultate originalePrincipalele rezultate originale2. A fost elaborat un nou procedeu numeric pentru trasarea curbelor de interacţiune plastică și de dimensionare a secţiunilor compozite oţel-beton de formă oarecare solicitate la încovoiere oblică cu efort axial. Principalele caracteristici care dau valoare deosebită procedeului numeric elaborat derivă din faptul că spre deosebire de majoritatea metodelor numerice cunoscute pentru determinarea suprafețelor de interacțiune plastică, metoda propusă este rapidă, necesită rezolvarea doar a două ecuaţii neliniare cuplate, convergenţa nu este condiţionată de modul de alegere a axelor sistemului de referinţă la care se raportează secţiunea, de forma relaţiilor constitutive neliniare utilizate pentru modelarea comportării betonului din zona comprimată, sau de calitatea aproximaţiilor iniţiale de intrare în procesul iterativ, poate traversa fără dificultăţi numerice punctele de singularitate din vecinătatea compresiunii pure. Majoritatea metodelor întâlnite în literatura de specialitate semnaleză dificultăţi de convergenţă pentru aceste situaţii, iar în cazul convergenţei un mare număr de iteraţii fiind necesar. S-a constatat neconvexitatea curbelor de interacțiune în cazul în care se ia în considerare efectul de „strain-softening” pentru betonul comprimat, conducind astfel la o noua paradigma in ceea ce priveste teoria curgerii plastice si a curbelor de interactiune plastie aproximate in mod frecvent prin curbe convexe. Procedeul dezvoltat pentru dimensionarea secțiunilor este rapid, necesită soluționarea unui sistem neliniar de trei ecuații, convergența este stabilă și independentă de calitatea aproximațiilor inițiale. Formularea unitară a procedeului de trasare a diagrameor de interacţiune plastică și de dimensionare a secțiunilor, rapiditatea de soluţionare a ecuaţiilor de echilibru, precum şi convergenţa necondiţionată fac din procedeul numeric şi programul de calcul elaborat un instrument de calcul deosebit în sprijinul proiectării secţiunilor compozite de formă oarecare. Aceste rezultate au fost publicate in revista Engineering Structures in lucrarea: Chiorean, C.G., Computerised Interaction Diagrams and Moment Capacity Contours for Composite Steel-Concrete Cross-Sections, Engineering Structures, Vol 32, No. 11, pp. 3734-3757, Elsevier Science Publisher, Oxford, UK, 2010.


Principalele rezultate originalePrincipalele rezultate originalePrincipalele rezultate originalePrincipalele rezultate originale

3. În cadrul obiectivului: “Elaborarea modelului de calcul numeric pentru analiza statică neliniară avansată a structurilor în cadre plane şi spaţiale din oţel şi din beton armat” o atenţie deosebită s-a acordat considerării efectului de pierdere a stabilităţii globale/locale a barelor metalice cu pereţi subţiri sub efectul compresiunii axiale şi a momentelor de încovoiere. În acest domeniu s-a abordat Teoria Generalizată a Grinzii (TGG) care foloseşte elemente finite unidimensionale (de tip bară) capabile să surprindă comportamentul liniar/neliniar geometric şi fizic al structurilor tridimensionale analizate. Numărul gradelor de libertate se reduce semnificativ în comparaţie cu modelările EF de tip placă (shell) ceea ce duce la o economie semnificativă de timp de calcul. Teoria se bazează pe o analiză modală la nivel de secţiune şi considerarea flambajului ca o combinaţie de moduri ortogonale de deformaţie, în consecinţă interpretarea rezultatelor este extrem de elegantă, oferind posibilitatea aprecierii contribuţiei la pierderea stabilităţii a fiecărui mod pur de deformaţie (încovoiere, torsiune, distorsiuni secţionale, voalări locale). În ultimii zece ani teoria a fost bine consolidată pentru bare cu pereţi subţiri cu secţiune constantă şi comportament elastic. Apariţia zonelor plastice produce însă variaţia caracteristicilor secţionale, în consecinţă echipa de cercetare a extins TGG pentru analiza stabilităţii barelor cu pereţi subţiri de secţiune variabilă. Pentru validarea acestei contribuţii ştiinţifice s-a conceput programul de calcul GBTPower. Extinderea teoriei şi rezultatele analizelor numerice au fost expuse în articolul: Nedelcu, M., GBT formulation to analyse the behaviour of thin-walled members with variable cross-section, Thin-Walled Structures, Vol. 48, No. 8, pp. 629-638, Elsevier Science Publisher, UK, 2010.


In echipa de cercetare sunt implicati doi tineri cercetatori: D-nul dr.ing. Mihai Nedelcu si d-nul drd. Ing. Szabolcs Varga. D-nul Mihai Nedelcu si-a sustinut doctoratul in perioada desfasurarii proiectului (obiectiv prevazut in cadrul proiectului). Implicarea tinerilor cercetatori in realizarea obiectivelor proiectului poate fi observata din lista de lucrari. La o mare parte din lucrari acestia fiind autori principali sau coautori:

Implicarea tinerilor cercetatoriImplicarea tinerilor cercetatoriImplicarea tinerilor cercetatoriImplicarea tinerilor cercetatori

Chiorean, C.G., Gobesz, Zs., Varga, S., Efficient structural analysis modelling of 3D frameworks, 14th International Conference on Civil Engeneering and Arhitecture , ÉPKO 2010, Șumuleu Ciuc, Romania, June 3-6, 2010.

Chiorean, C.G., Gobesz, Zs., Varga S., Efficient structural analysis of 3D frameworks. Examples, 14th International Conference on Civil Engeneering and Arhitecture , ÉPKO 2010, Șumuleu Ciuc, Romania, June 3-6, 2010.

Varga S., Chiorean, C.G., Determination of the target displacement using pushover analysis and directly generated inelastic spectra from Vrancea earthquake records, 14th International Conference on Civil Engeneering and Arhitecture , ÉPKO 2010, Șumuleu Ciuc, Romania, June 3-6, 2010.

Chiorean C.G., Petran, I., Nedelcu M, Varga Sz, Analiza neliniara a structurilor composite otel-beton spatial, A 12-a Conferinta nationala de constructii metalice, Timisoara, 2010

Chiorean, C.G., Barsan, G.M., Varga, S., Large deflection distributed plasticity analysis of 3D composite steel-concrete frameworks , Proceedings of International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences (ICCES 2010), Las Vegas, USA, Technical Science Press Publisher, 2010.


1. Adaptari, completari si extinderi ale modelului numeric si a programului de calcul elaborat pentru analiza statica neliniara de tip „push-over” si integrarea acesteia in contextul aplicarii conceptului de proiectare seismica bazat pe performanta pentru structurile in cadre spatiale metalice si din beton armat.

2. Evaluarea performantelor metodei de calcul propuse, validarea acesteia.

3. Sintetizarea rezultatelor obtinute, formularea unor concluzii si recomandari pentru proiectarea curenta a structurilor in cadre spatiale.

Obiective pentru anul 2011Obiective pentru anul 2011Obiective pentru anul 2011Obiective pentru anul 2011

Elaborarea si dezvoltarea strategiilor incrementale sau incremental-iterative de includere in analiza statica neliniara a urmatoarele efecte: - efectele modurilor normale superioare de vibratie si a carcaterului variabil in timp a distributiei fortelor laterale inertiale (seismice)-efectul modificarii caracteristicilor dinamice ale structurii corespunzatoare diverselor nivele de neliniaritate pe care structura le poate atinge in timpul actiunii seismului. Dezvoltarea functiilor de evaluare a performantelor seismice ale structurilor si anume: - monitorizarea starii de solicitare (eforturi, deplsari relative, aparitia si extinderea zonelor plastice, factori de incarcare limita)-evaluarea performantelor seismice ale structurii (controlul deplasarilor relative de nivel, detreminarea deplasarilor tinta (target displacement), -determinarea rotirilor in sectiunile complet plastificate, monitorizarea deformatiilor la nivelul fibrelor extreme ale sectiunilor, etc).

Studii si experimente numerice cu privire la evaluarea performantelor metodei de calcul propuse cu scopul bine definit de a preciza anumiti parametri care intervin in aproximarile adoptate, prin urmarirea concordantei rezultatelor obtinute cu alte analize mai complexe care folosesc procedee de calcul dinamc nelinar de tip „time-history” precum si intre diferite variante ale procedurilor propuse. Justificarea si evaluarea eficientei procedeelor dezvoltate prin consideratii teoretice si simulari numerice precum si urmarirea performantelor modelului de calcul elaborat la evaluarea performantelor seismice ale structurilor comparatriv cu prevederile din normele seismice in vigoare (EC8, FEMA 356, P100/2006) pe structuri incluse in pachetul de structuri standard de calibrare.

Elaborarea unei metodologii de analiza si evaluare a performantei constructiilor noi dar si a celor existente utilizind tehnica de analiza push-over dezvoltata.Crearea site-ului web pentru publicarea rezultatelor cercetarii.Oraganizarea unui workshop exploratoriu cu tema: “Nonlinear Analysis and Seismic Performance Assessment of 3D Frame Structures”.

Activitati asociate



• Este primita invitatia pentru publicarea a doua articole in revista Open Civil Engineering Journal (indexata BDI) si editarea unei monografii la editura Bentham Science Publisher

Papers for The Open Civil Engineering Journal, Bentham Science Publisher(2010-2011):

A fast incremental-iterative procedure for ultimate strength analysis and design of composite cross-sections Cosmin G. Chiorean, Mihai NedelcuComputer-based nonlinear analysis method for design and seismic performance assessment of steel and RC 3D frameworks Cosmin G. Chiorean, George M Barsan, Mihai Nedelcu, Szabolc VargaTopic: Seismic performance evaluation of 3D frame structures using advanced nonlinear static analysis methods.Guest editor: Chiorean C.G.

•Publicarea a doua articole in revista Engineering Structures, Elsevier Science



• Participarea la urmatoarele conferinte:1.IABSE-IASS Symposium London 20112.Eurosteel 2011 , Budapest, 20113.15th International Conference on Computational Methods and Experimental Measurements, UK4.8th International Conference on Earthquake Resistant Engineering Structures , UK

• Efectuarea urmatoarelor vizite de lucru:1.Universitatea Nova din Lisabona: Persoana de contact Prof. MAG Silva si Prof. C Cismasiu2.Department of Civil Engineering, Sejong University, 98 Gunja-dong, Gwangjin-gu, Seoul 143-747, Korea. Persoana de contact Prof. SE KIM si Dr. Huu-Tai Thai.



• Achizitionarea urmatoarelor echipamente logistice:

1. Licenta pe 2 ani de zile a aplicatiei software Abaqus (Aprox 27000 RON)2.Licenta pentru aplicatia software PERFORM 3D (Aprox 9000 RON)3.Achizitionarea sistemului de calcul pe 64 de biti cu imprimanta (calculator cu CPU intel 64biti, RAM 12GB, HDD 1TB+500GB, monitor TFT 24, tastatura, mouse, boxe; Imprimanta multifunctionala laser color A4 (Samsung) Val. aprox. 10000 RON.


A. Stiintific• Ca urmare a lipsei de finantare pe anul 2010 nu a fost posibila achizitionarea sistemelor de calcul si a

pachetelor software (Abaqus si Perform 3D). Astfel experimentele numerice efectuate pentru validarea metodelor de calcul dezvoltate au fost conduse doar prin confruntarea cu rezultate din literatura de specialitate

• Urmare a impactului avut de rezultatele obtinute pina in prezent, directorul de proiect a primit invitatia de colaborare in cadrul unui proiect similar condus la Department of Civil Engineering, Sejong University, Korea de catre prof. SE KIM si Dr. Huu-Tai Thai, personalitati stiintifice de prim rang in domeniul analizei neliniare a structurilor.. Din pacte lipsa de finantare a stopat o astfel de colaborare benefica pentru cresterea calitatii stiintifice a cercetarii intreprinse in cadrul proiectului PN II IDEI 193/2008

Dificultati intimpinate in derularea proiectuluiDificultati intimpinate in derularea proiectuluiDificultati intimpinate in derularea proiectuluiDificultati intimpinate in derularea proiectului

B. AdministrativIn pofida realizarilor remarcabile ale membrilor echipei de cercetare, directorul de proiect nu a reusit sa

mentina o atmosfera de echipa “vie” si implicare a membrilor echipei. Acest lucru se datoreaza urmatoarelor aspecte:

• Subfinantarii (lipsei totale de finantare pe anul 2010) proiectului.

• Desi in anul 2009 au existat rezultate diseminate in cele mai prestigioase reviste si conferinte internationale (vezi lista de lucrari) proiectul a fost suspendat de la finantare in detrimentul altor proiecte a caror rezultate au fost publicate (in opinia directorului de proiect) in reviste si conferinte de calitate indoielnica (WSEAS, Revsite romanesti, etc). Aceasta a creat o anumita stare de iritare , in rindul membrilor echipei, ca urmare a deciziei directorului ca nici o publicatie din cadrul proiectului sa nu se regaseasca in reviste sau conferinte gen WSEAS doar pentru umflarea ARTIFICIALA a calitatii rezultatelor obtinute.

Documents

Prezent Are Re Zul Tate