Rozcestník:
Partneři:
|
Materiály použité ve výpočtu Karlova mostu
Je zřejmé, že konstrukční skladba jednotlivých stavebních prvků Karlova mostu je značně heterogenní . Připomeňme však, že použitý 3D materiálový model předpokládá v počátečním stavu homogenní a isotropní materiál. Splnění prvního předpokladu tak vyžadovalo určení efektivních (makroskopických) vlastností kamenného zdiva. Materiálové charakteristiky jednotlivých kvazihomogenních celků byly odvozeny z nelineárních simulací prováděných na periodických jednotkových buňkách (PUC) na mezoúrovni. Testována byla sada jednotkových periodických buněk zdiva klenby, neperiodického zdiva parapetních zdí a výplňového zdiva . K tomuto účelu byly použity standardní homogenizační postupy vycházející z analýzy periodické jednotkové buňky, která bere v úvahu skutečné geometrické uspořádání kamenných bloků a pojiva. V případě neperiodických struktur se při konstrukci periodické buňky využily zkušenosti s konstrukcí obdobných buněk kompozitů s náhodným uspořádáním výztužných prvků. Zde uvádíme pouze příklad stanovení efektivních tahových pevnosti a makroskopické lomové energie odpovídající periodickému uspořádání kamenných bloků v klenbě. Makroskopická lomová energie byla určena z pracovního diagramu, popisujícího závislost mezi makroskopickou deformací a makroskopickým napětím jako plocha pod tímto diagramem vynásobená délkou (resp. šířkou) periodické buňky (analogie s modelem roztroušených trhlin zabudovaným v programu ATENA 3D). Tyto hodnoty byly však s ohledem na experimentální výsledky prováděných v Kloknerově ústavu týmem Doc. Boušky redukovány. Ortotropní charakter odezvy zděnných konstrukcí byl vzat v úvahu určitým zprůměrováním makroskopických veličin získaných z numerických zatěžovacích zkoušek v hlavních směrech ortotropie s přihlédnutím k faktům uváděných v literatuře.
Využit byl program ATENAWin, který disponuje celou škálou nelineárních materiálových modelů využitelných k popisu nejen betonu, ale i malty a pískovcových bloků, jejichž chování je betonu velmi podobné. Mechanicko-fyzikální parametry na mezoúrovni byly odvozeny z experimentů.
Analýza periodické buňky: (a) Rozložené trhlin při úplném porušení, (b) Makroskopický pracovní diagram
V případě varianty A (dvoupolové) je zdivo (pískovcové i opukové) považ ováno za kvazikřehké, ostatní materiály za lineárně pružné, viz první sloupec v tabulkách. Ve variantě
B (šestipolové) jsou i betonové prvky (vrtsvy vozovky, kesonové věnce) považ ovány za kvazikřehké, viz druhý sloupec v tabulkách. Navíc byla tahová pevnost zdiva zredukována
na hodnotu vypočtené pevnosti 0.16 MPa a příslušně snížena i lomová energie. Stejnou úpravu
jsme přijali při výpočtu zatížitelnosti i u varianty A.
|
|