Diplomski sveučilišni studij Građevinarstvo

Osnove nelinearne analize konstrukcija


Osnove nelinearne analize konstrukcija Oznaka: 2.09–103
Nositelj Doc. dr.sc. TANJA KALMAN ŠIPOŠ, dipl.ing.građ. 
Asistenti  
Studijski program Diplomski sveučilišni studij Građevinarstvo – K
Status predmeta Izborni
Godina 2.
Način izvođenja nastave: P + V + S = 30 + 25 + 5
ECTS 5,0 

 

Ciljevi predmeta
Osnovni je cilj predmeta pregled temeljne teorijske podloge u području nelinearne analize konstrukcija. Studenti će ovladati osnovnim znanjima, te ih primijeniti za računalno (numeričko) modeliranje nelinearnosti konstrukcija na  jednostavnim konstrukcijskim sustavima.

 

Uvjeti za upis predmeta
Nema. 

 

Očekivani ishodi učenja za predmet
Student će nakon položenog predmeta biti sposoban:
a) objasniti funkciju i primjenu nelinearne analize konstrukcija; 
b) identificirati i opisati probleme nelinearne anlize poprečnih presjeka i elemenata; 
c) identificirati i opisati probleme materijalne i geometrijske nelinearnosti konstrukcija;
d) generirati nelinearni numerički model na jednostavnim konstrukcijskim sustavima.

 

Sadržaj predmeta

Predavanja:

Uvod. Usporedba linearne i nelinearne analize. Pregled i primjena nelinearne analize konstrukcija. Metode rješavanja nelinearnih jednadžbi (inkrementalna metoda, Newton-Raphson, Runge-Kutta, početna krutost).Nelinearno ponašanje materijala, elemenata i konstrukcije. Materijalna nelinearnost. Analiza poprečnih presjeka elemenata. Interakcijski dijagrami savijanja sa aksijalnim opterećenjem. M-f dijagrami pri konstantnom aksijalnom opterećenju.Koncept geometrijske nelinearnosti. Geometrijska nelinearnost elementa okvira uzimajući u obzir srednje i velike pomake (P-D). Nelinearna analiza poprečnih presjeka i elemenata pri cikličnom opterećenju. Nelinearni modeli elemenata konstrukcija. Koncentrirana i distribuirana plastičnost na elementima konstrukcija. Nelinearna opterećenja. Nelinearna statička analiza. Nelinearna dinamička analiza.

Vježbe:

Formulacija nelinearnog elementa. Uvod u materijalnu nelinearnost. Jednoosno neelastično ponašanje materijala: betona (ovijeni i neovijeni), čelika, ziđa. Bilinearna aproksimacija. Analiza poprečnih presjeka elemenata. Idealizacija elemenata (stup-greda, zid, opruga). Histerezno ponašanje elemenata. Interakcijski dijagrami savijanja sa aksijalnim opterećenjem. M-f dijagrami pri konstantnom aksijalnom opterećenju. Geometrijska nelinearnost na SDOF elementu. Idealizacija elementa stup-greda. Modeli plastifikacije elemenata (plastični zglobovi i distribuirana plastičnost). Nelinearno statičko (pushover)  opterećenje. Nelinearna dinamička analiza (zapisom potresa u vremenu).

 

Vrste izvođenja nastave
predavanja
seminari i radionice
vježbe
  obrazovanje na daljinu
  terenska nastava
samostalni zadaci
X multimedija i mreža
  laboratorij
X mentorski rad
  ostalo

 

Komentari
Studenti tijekom semestra izrađuju jedan projektni zadatak (periodična i konačno izvješće, prezentacija) koji nastaje kao rezultat grupnog rada i manjih individualnih zadataka. 

 

 

Obveze studenata
Redovito pohađanje predavanja i vježbi. Izrada projektnih zadataka (izvješće i prezentacija). 

 

Praćenje rada studenta
Pohađanje nastave
Kontinuirana i/ili završna provjera znanja 1,5 
Izrada projektnog zadatka 1,5 

 

Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu
Ocjenjuje se i vrednuje postignuti rezultat na seminarskom radu te ako je to potrebno, na završnom ispitu.

 

Obvezatna literatura (u trenutku prijave prijedloga studijskog programa)
  • McGuire, W., Gallagher, R. H., & Ziemian, R. D. (2000). Matrix Structural Analysis (2nd ed.). New York, NY: John Wiley & Sons, Inc.
  • Fertis, D.G. (2006), Nonlinear Structural Engineering, Springer.

 

Dopunska literatura (u trenutku prijave prijedloga studijskog programa)
  • Ghaboussi, J., Pecknold, D.A.,Wu, X.S. (2017), Nonlinear Computational Solid Mechanics, CRC Press
  • Chandrasekaran et al. ( 2016), Seismic Design Aids for Nonlinear Analysis of Reinforced Concrete Structures, CRC Press.
  • Chen, W.F. (2012), Plasticity for structural engineers, Springer

 

Broj primjeraka obvezatne literature u odnosu na broj studenata koji trenutačno pohađaju nastavu na predmetu
Naslov Broj primjeraka Broj studenata
     
     
     
     
     

 

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija
Provjera pohađanja nastave, seminarski rad, ispit.