Home

U2.03.07 - Code_Aster

1. Tableau 5 3 1 Mod les de comportement utilisables pour l acier en fonction de la mod lisation choisie 5 4 Mod les de comportement utilisables pour la liaison acier b ton Dans la plupart des cas il est suffisant de consid rer que la liaison entre l acier et le b ton est parfaite Dans ce cas il suffit que les mailles acier et les mailles b ton s appuient sur les m mes n uds Si les maillages ne sont pas compatibles alors il faut cr er des liaisons cin matiques entre les n uds des deux mat riaux ce qui alourdit bien s r les calculs Ces liaisons cin matiques sont g n r es automatiquement par l op rateur DEFI CABLE BP N anmoins il peut arriver qu on souhaite prendre en compte ce ph nom ne par exemple pour simuler une situation o l adh rence entre l acier et le b ton est tr s d grad e ou parce que l on souhaite rechercher des informations locales telles que des espacements et des ouvertures de fissures Des mod les sont donc disponibles dans Code Aster mais signalons que la caract risation de la liaison acier b ton et par cons quent l identification des param tres des lois de comportement restent difficiles d acc s 11 Traduit le fait que si l on plastifie un m tal dans une direction donn e puis qu on le d forme en sens inverse dans la m me direction on observe que la limite d lasticit a diminu Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015
2. 1 Veiller toutefois avoir un niveau de discr tisation comparable entre acier et b ton 2 Voir 20 pour plus de d tails 3 Mod lisation MEMBRANE uniquement 3D ou 3D SI 3D 3D GRILLE MEMBRANE MEMBRANE 3D 2D BARRE POU D E 3D 1D CABLE GAINE 3D 1D Possibilit de mise en tension c bles de D formations initiales via EPSI_INIT ou d formation D formations initiales via J EFI CABLE BP CALC PRE EFI CABLI E BP CALC PRI EC F SSNS110 avec CzM SSNV164 c ble EPSI_INIT ou d formation ONT mod lisation BARRE ONT pr contrainte thermique fictive ou pression thermique fictive ou pression uniquement quivalente quivalente Co t en termes de maillage NS S M S S Repr sentativit S S S M S L S M globalement localement Exemple cas test FORMA40 liaison parfaite SSLX103 armatures ZZZ2341 L gende S satisfaisant M moyen NS non satisfaisant Tableau 5 1 1 1 Combinaisons possibles pour repr senter du b ton arm et ou pr contraint avec des l ments 3D Remarques La repr sentation des aciers par des l ments lin iques noy s dans du b ton mod lis en 3D posent des probl mes math matiques et num riques Toutefois les r sultats restent corrects tant que l on ne raffine pas trop le maillage De fait leur
3. Application d un chargement de compression quivalent Tableau 5 1 3 1 Combinaisons possibles pour repr senter du b ton arm et ou pr contraint avec des l ments de structure B ton armatures C bles de pr contrainte Choix 1 mod lisation surfacique Exemple test SSL106 Mod lisation du b ton arm sous forme d l ments de plaque l ment lin aire mod lisation DKTG en utilisant une loi de comportement globale GLRC DM GLRC DAMAGE O DHRC Choix 1 mod lisation lin ique Mod le BARRE Maillage SEG2 n uds acier et b ton identiques ou maillage acier b ton quelconque si on utilise DEFI CABLE BP Liaison acier b ton parfaite Mise en tension avec DEFI CABLE BP CALC PRECONT Choix 2 mod lisation lin ique Exemple test SDLL130 Mod lisation du b ton arm l aide d l ments 1D lin aire mod lisation POU D Eou POU D T en utilisant une loi de comportement lastique Application d un chargement de compression quivalent Tableau 5 1 3 2 Combinaisons possibles pour repr senter du b ton arm et ou pr contraint avec des l ments de structure l aide d un mod le global Remarques eIl existe d autres l ments de structures susceptibles de mod liser le b ton et notamment les l ments COQUE 3D SHB COQUE AX1 Il n y a priori aucune contre indication les utiliser mais ils n ont pa s t
4. s de comportement fluage endommagement ou de chargement pr contrainte contact eun calcul thermo m canique en cha nant un calcul thermique lin aire ou non r solu avec THER LINEAIRE OU THER NON _ LINE et un calcul statique lin aire ou non r solu avec MECA STATIQUE O STAT NON LINE eun calcul coupl Thermo Hydro M canique type milieu poreux accessible via STAT NON LINE pour tudier notamment les changes d eau ou de gaz travers une paroi en b ton cf R7 01 10 et R7 01 11 eun calcul de dynamique vibratoire avec l op rateur DYNA VIBRA U4 53 03 qui peut tre de type transitoire ou harmonique sur base physique ou sur base modale en faisant appel selon le cas aux op rateurs historiques DYNA TRAN MODAL DYNA LINE TRAN et DYNA LINE HARM avec la possibilit de prendre en compte certaines non lin arit s localis es type choc ou frottement eun calcul type m thode spectrale par synth se modale COMB SISM MODAL R4 05 03 pour calculer la r ponse dynamique des mouvements impos s uniques ou multiples et dimensionner une structure eun calcul dynamique transitoire directe avec DYNA NON LINE R5 05 05 si on veut mod liser des non lin arit s localis e s type frottement ou des grands d placements ou des comportements non lin aires eun calcul de type impact en dynamique explicite en servant uniquement d interface pour appeler EUROPLEXUS code de r f rence en dynamique rapide via la co
5. valid s sur ces applications Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster a default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 13 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Lorsque plusieurs types de mod lisations sont m lang s dans une m me structure il est n cessaire de les relier Les moyens de raccord d finir sous AFFE CHAR MECA U4 44 01 les plus fr quents en G nie Civil sont les suivants ecas encastr lorsque les maillages sont confondus raccord entre l ments volumiques surfaciques et des poutres LIAISON ELEM F OPTION 3D POU ou 2D POU R3 03 03 raccord dalle poteau LIAISON ELEM F OPTION PLAQ POUT ORTH liaison entre une coque et une poutre LIAISON ELEM F OPTION COQ POU R3 03 06 Pour les autres cas de raccord le mot cl LIAISON DDL est un outil pratique Pour des conseils pratiques sur les questions de maillage et de mise en pr contrainte des aciers par DEFI CABLE BP CALC PRECONT se reporter au document U2 03 06 Des conseils pour choisir au mieux le type de mod lisation dans le cas d une tude sous chargement sismique sont disponibles dans la doc U2 06 101 5 2 Lois de comportement utilisables pour le b ton Les tableaux ci dessous recensent les pri
6. Description de l endommagement fissuration du b ton Pour d crire la d gradation du comportement il existe plusieurs cat gories de mod les Dans Code Aster trois types sont disponibles edes mod les de plasticit qui introduisent des d formations irr versibles via la d formation plastique cumul e p edes mod les d endommagement qui introduisent une variable scalaire D ou un tenseur B qui vient diminuer la rigidit du mat riau edes mod les de zones coh sives qui permettent de repr senter explicitement les fissures mais la condition que l utilisateur ait introduit a priori dans le maillage les chemins de fissuration potentielles l aide d l ments d interface XX_ INTERFACE R3 06 13 ou U2 05 07 Rappelons que d s lors que le mod le est adoucissant c est dire que la contrainte diminue partir d un certain niveau de d formation si aucun traitement sp cifique n est effectu la solution obtenue est d pendante du maillage d une part parce que la mani re dont est maill e la structure oriente la direction de propagation de l endommagement et d autre part car le faci s d endommagement et la r ponse globale d pend de la tailles des mailles plus les mailles sont petites plus il est facile de les casser Ce ph nom ne est valable la fois pour la plasticit et l endommagement Trois m thodes permettent de r gulariser la r ponse num rique La r gularisation nerg tique propos e
7. de ne plus avoir de mod les adoucissants et donc de s affranchir des probl mes associ s d pendance au maillage difficult de convergence Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 18 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 GLRC DM R7 01 32 DHRC R7 01 33 GLRC DAMAGE R7 01 31 Endommagement en ok ok ok extension Endommagement en ok ok ok compression Endommagement en ok ok ok cisaillement Membrane ok ok ok Flexion ok ok ok Refermeture de fissures ok ok nook Cisaillement transverse nook nook ok D formations r siduelles nook ok ok plastiques Prise en compte des ok uniquement ok uniquement nook retraits Couplage VMIS_CINE_LINE so so membrane uniquement Type de chargement M C C adapt M monotone C cyclique l impact Niveau de d gradation M R atteignable M Mod r R Ruine Robustesse S S S Fiabilit Validation S NS S L gende x pris en compte S satisfaisant x domaine de repr sentativit M moyen limit nook non pris en compte NS Non satisfaisant so sans objet Tableau 5 2 3 1 Principales caract ristiques
8. des mod les globaux de b ton arm Remarque Les lois globales ont t d velopp es avec pour objectif d tre performantes pour les tudes dynamiques chargements sismiques pour GLRC DM et DHRC chargement type impact pour GLRC DAMA 5 2 4 Compatibilit lois de comportement mod lisation Toutes les lois de comportement ne sont pas disponibles pour toutes les mod lisations Le tableau suivant a pour but d aider l utilisateur choisir soit la mod lisation qu il peut adopter en fonction de la loi de comportement choisie soit de conna tre les lois de comportement utilisables en fonction de la mod lisation qu il souhaite adopter Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 19 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 3D C PLAN AXIS X GRAD EP X GRAD V DKT POU D X COQUE 3D DKTG X INTERFACE SDS C PLAN SAXIS SI Si ARI D_PLAN D PLAN S T ELAS ok ok ok nook nook ok ok ok nook nook GRANGER FP GRANGER FP V ok ok ok nook nook nook ok nook nook nook GRANGER FP _INDT BETON UMLV FP ok ok ok nook nook nook nook nook nook nook BETON BURG ERTE ok o
9. ne eea E a donnee ane M eee ane otes RS tente net re 4 2 Choix possibles pour les calculs thermiques 4 3 Choix possibles pour les calculs d hydratation rrene 5 4 Choix possible pour les calculs de s chage ssssssssssssestettttttttttrrtrntnnrtnntnrsnetrttrtttttttt nennt rrt en nne nt 6 5 Choix possibles pour les calculs m caniques statiques ou dynamiques 6 5 1 Choix de mod lisation pour le b ton arm et ou pr contraint ssssssssssseseenrtrrnrrtnrnrrnreeerrrreene 6 5 1 1 Mod lisation du b ton par des l ments volumiques 3D 7 5 1 2 Mod lisation du b ton par des l ments surfaciques 10 5 1 3 Mod lisation du b ton par des l ments de structures 11 5 2 Lois de comportement utilisables pour le b ton 13 5 2 1 Description des d formations diff r es 13 5 2 2 Description de l endommagement fissuration du b ton 14 5 2 3 Description de l endommagement fissuration du b ton arm 17 5 2 4 Compatibilit lois de comportement mod lisation 18 5 3 Lois de comportement utilisables pour l acier 20 5 4 Mod les de comportement utilisables pour la liaison acier b t
10. petits doivent tre utilis s au jeune ge de l ordre de l heure jusqu au pic d chauffement thermique puis les pas de temps peuvent tre augment s progressivement pour obtenir une solution de bonne qualit car une discr tisation explicite de la source de chaleur est utilis e La temp rature et l hydratation peuvent ensuite tre prises en compte dans le calcul m canique sous forme de variables de commande TEMP et HYDR Dans ce cas il est conseill de r soudre le probl me thermique avec des l ments lin aires Un exemple de r solution d un tel probl me est trait dans le cas test FORMA41 Remarque Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 6 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Il est possible de ne pas r soudre le probl me de thermo hydratation et de d finir un champ d hydratation de mani re analytique l aide des commandes CREA CHAM et CREA RESU Dans ce cas l chauffement d la r action de thermo hydratation est n glig Ainsi on utilise couramment la formule suivante issue d un calage LCPC t Art avec b 1684 8005 si t est le temps exprim en seconde cf test SSLA103 pour un exemple de mise e
11. 2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html 3D ou 3D SI 3D 3D GRILLE MEMBRANE MEMBRANE 3D 2D 3D 1D 3D 1D Maillage utilisable Tous les l ments volumiques Triangles ou quadrangles SEG2 SEG3 lin aires ou quadratiques lin aires ou quadratiques Repr sentation d une liaison N uds b ton et n uds acier N uds b ton et n uds acier N uds b ton et n uds acier Utilisation loi acier b ton parfaite identiques identiques identiques CABLE GAINE FROT TYPE ou quelconque avec PARFAIT DEFI CABLE BP BARRE uniquement Repr sentation d une liaison non pris en compte non pris en compte non pris en compte Utilisation loi glissante CABLE GAINE FROT TYPE GLISSANT Repr sentation d une liaison non pris en compte non pris en compte non pris en compte Utilisation loi frottante CABLE GAINE FROT TYPE FROTTANT Repr sentation d une liaison acier b ton d gradable Introduction d l ments 3D_INTERFACE loi CZM_LAB_MIX entre mailles acier et b ton maillage quadratique obligatoire Introduction d l ments 3D_INTERFACE loi CZM_LAB_MIX entre mailles acier et b ton maillage quadratique obligatoire non pris en compte non pris en compte
12. Code Aster au default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 1 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Panorama des outils disponibles pour r aliser des calculs de structure de G nie Civil en b ton R sum L objectif de ce document est de fournir une vision d ensemble des possibilit s de mod lisation qui s offrent l utilisateur en fonction du type d analyse qu il souhaite mener en G nie Civil Diff rents choix sont toujours possibles et le but de ce document n est pas de se substituer l analyse de l ing nieur mais bien de lui permettre de choisir plus facilement les options de mod lisation en fonction des outils disponibles et de l orienter vers des documents plus sp cifiques Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster Version default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 2 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 Table des Mati res R vision 12000 1 IntrodUtiOn EEE EE Rare M TE ARR A ere ne RARE nan 3 1 1Le type d analys Menor Aaaa maniement im anne aan K R Eee EEE EREN 3 1 2 Le type de mod lisation utiliser ss 4 1 3 La loi de comport ment atiae
13. EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 21 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Pour une mod lisation en AXIS ou D PLAN l acier et le b ton peuvent tre maill s explicitement et reli s par un l ment de joint mod lisation AXIS JOINT ou PLAN JOINT U3 13 14 auquel la loi de comportement JOINT BA R7 01 21 est affect e Toutefois signalons qu il s agit d un mod le tr s riche mais compliqu mettre en uvre et qui peut pr senter des r sultats peu physiques pour des grands glissements reprise importante de rigidit Pour une mod lisation du b ton en 3D et une repr sentation des aciers soit en 3D soit sous forme de MEMBRANE il est possible de d crire la liaison acier b ton l aide d l ments d interface plac s entre les 2 mat riaux mod lisation 3D INTERFACE U3 13 14 auxquels la loi de comportement CZM LAB MIX est affect e R7 02 11 Enfin signalons qu il est possible de repr senter des c bles frottants en 1D l aide de la mod lisation CABLE GAINE R3 08 10 et de la loi de comportement CABLE GAINE FROT Le mod le de frottement est de type Coulomb cf test ZZZ7347E 5 5 Mod lisation de l interaction sol structure et Interactio
14. G Manuel d utilisation Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Fascicule u2 03 Thermo m canique Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 16 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Niveau de d gradation atteignable M Mod r M R R M R M M M R Ruine Type de Mod les R r glementaire E E E E E E E R I R ing nieur E expertise pap 10 M Robustesse facilit de NS NS M S NS s NS s DyNS convergence INS 2D L gende ok pris en compte S satisfaisant ok domaine de M moyen repr sentativit limit nook non pris en compte NS Non satisfaisant so sans objet Tableau 5 2 2 1 Principales caract ristiques des diff rents mod les de fissuration 9 R signifie qu il s agit d un mod le r glementaire ou quasi quivalent signifie que c est un mod le relativement robuste et qualifi pour nos applications E signifie que c est un mod le d di aux expertises soit parce qu il n est pas tr s robuste difficult de convergence soit parce qu il est complexe mettre en uvre soit parce qu il n est pas encore totalement valid 10 En utilisant IMPL_EX pour la r solution cf R5 03 81 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyr
15. U FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster on default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 14 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 qui se passe au jeune ge o les couplages entre les ph nom nes sont semble t il plus importants Le mod le le plus abouti aujourd hui est le mod le BETON BURGER FP dans la mesure o ele mod le de GRANGER aboutit une saturation assez rapide des d formations de fluage ele mod le BETON UMLV FP suppose que les d formations diff r es voluent de mani re lin aire long terme ce qui conduit g n ralement les surestimer de fa on importante De plus le coefficient de Poisson apparent n est pas ma tris et peut voluer de fa on anormale y compris devenir n gatif ele mod le BETON_BURGER_FP permet de d crire l ensemble des comportements et notamment de retrouver une volution logarithmique en fonction du temps qui semble un ph nom ne tr s couramment observ Remarque A l heure actuelle aucune loi de fluage r glementaire n est disponible dans le code Toutefois si la d formation de fluage mod liser se limite une d formation sph rique C XI il est possible de la mod liser en utilisant une variable de commande Si elle est proportionnelle la d formation impos e il est possible d utiliser un module d Young variable 5 2 2
16. a documentation associ e avant d utiliser le mod le choisi et de se reporter aux documents d utilisation U2 05 06 ou U2 05 07 qui donnent des conseils sur la mani re de mener des calculs avec des mod les d endommagement ou de zones coh sives Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster Version default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 15 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 CORRE El ei ES El LE 1 ai EH mis 2 pd m p amp J Z Bal fan zol Eal 1x E J5 J H I N TERORS Si NE ETS J H 1 H OH N ET gt TO WOJ DI OA S ol ol ol O F ORA n A e el H tu lt Oo eH H N Dl amp w O tn 5 D Cy on Go N Z 7 Gr S bd al S G H H N gt Rs G Ph nom nes SEE z eea E e o z z 2 2 3 o x y el 3 D 3B E t Z A 5 Grandeur repr sentant la fissuration et variable interne associ e Pio plasticit p et B vi B v15 D endommagement p D D D v6 V20 Elas D v3 scalaire viet V1 v1 V1 et D V7 Met D B endo
17. aciliter le choix Choix possibles pour les calculs thermiques La tableau suivant pr cise les mod lisations possibles en fonction du type d analyse Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 5 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Mod lisation Type d analyse Type d l ment Exemple Lin aire Non Lin aire Lin aire Quadratique 3D 3D_DIAG ok ok ok ok FORMA41 PLAN PLAN DI ok ok ok ok FORMA21 AG AXIS AXIS DI ok ok ok ok FORMA30 AG COQUE ok nook ok ok HPLA100 COQUE _PLAN ok nook nook ok ZZZZ110 COQUE AXIS ok nook nook ok Tableau 2 1 Types d analyse possibles en thermique Remarques Les mod lisations 3D DIAG PLAN DIAG et AXIS DIAG qui correspondent l utilisation d une matrice de masse lump e ou diagonalis e cf R3 06 07 donnent des r sultats plus pr cis que les mod lisations classiques en pr sence de choc thermique et pour les l ments lin aires Pour les coques la variation de temp rature dans l paisseur est forc ment parabolique cf R3 11 01 Tous les chargements ne sont pas applicables la mod lisation COQUE v rifier avant utilisation U4 44 021 Pou
18. adapt e mais de donner une vue synth tique des mod lisations des lois de comportement et des combinaisons possibles pour faciliter le choix de l ing nieur 5 1 Choix de mod lisation pour le b ton arm et ou pr contraint Pour mod liser le b ton uniquement tous les types d l ments sont utilisables Nous ne faisons ici que la synth se des combinaisons possibles ou en tout cas classiquement utilis es pour repr senter le b ton contenant des aciers Dans la suite le point d entr e de chaque paragraphe correspond au choix Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 7 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 qui est fait pour d crire le b ton volumique surfacique ou l aide d l ments de structure Pour les d tails pratiques sur la mise en uvre de calculs avec les c bles de pr contrainte et notamment l utilisation des op rateurs DEFI CABLE BP et CALC PRECONT le lecteur est invit consulter le document U2 03 06 Mod lisation du b ton par des l ments volumiques 3D Les mod lisations et l ments possibles pour le b ton sont eles mod lisations 3D ou 3D SI dans le cas g n ral sachant que tous les l m
19. alculs ele couplage hydratation s chage eun mod le de fluage adapt sp cifiquement au jeune ge ou aux temp ratures sup rieures 80 C eune loi de comportement permettant de simuler la relaxation des c bles de pr contrainte au cours du temps prise en compte du s chage et de l hydratation pour les l ments de structure Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html
20. bles sont les triangles lin aires ou quadratiques ou des quadrangles quadratiques Mod lisation D PLAN GRAD _ VARI ou AXIS GRAD VARI dans le cas o on veut utiliser un mod le d endommagement non local gradient d endommagement cf R5 04 01 Dans ce cas les l ments doivent tre quadratiques triangles ou quadrangles Le tableau suivant synth tise dans ce cas les solutions possibles pour repr senter les armatures et les c bles de pr contrainte Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster Version default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 11 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 D PLAN SI 2D BARRE C PLAN SI AXIS SI 2D 2D 2D 1D Maillage utilisable Triangle ou quadrangle lin aire SEG2 ou quadratique Repr sentation d une liaison acier b ton parfaite N uds b ton et n uds acier identiques N uds b ton et n uds acier identiques Repr sentation d une liaison glissante non pris en compte non pris en compte Repr sentation d une liaison frottante non pris en compte non pris en compte Repr sentation d une liaison acier b ton d gradable Introduction d l ments _ PLAN JOINT ou AXIS JOINT loi JOINT BA entre maill
21. d lisateur de trouver le meilleur compromis entre la complexit le co t de l tude et la pr cision ou la repr sentativit des r sultats recherch s en choisissant correctement le type d analyse sa mod lisation l ments finis et ses mod les de comportement sachant qu un grand choix est disponible dans Code Aster Le type d analyse mener Le choix des op rateurs s effectue en fonction du type de ph nom ne mod lis thermique hydrique m canique et du type d information recherch information locale ou globale tat stationnaire ou tude du transitoire du type de chargement statique dynamique des non lin arit s mod liser comportement grandes d formations chargement Le choix doit tre fait parmi les op rateurs suivants eun calcul thermique lin aire THER LINEAIRE R5 02 01 pour estimer la temp rature du b ton dans les cas lin aires eun calcul de thermique non lin aire THER NON LINE R5 02 02 lorsque les propri t s ou les conditions aux limites ne sont pas lin aires mais aussi pour mod liser la thermo hydra tation du b ton ou l volution du s chage sous l effet du gradient hydrique eun calcul statique lin aire MECA STATIQUE U4 51 01 dans les cas o l on consid re le b ton lastique et en l absence de toute non lin arit eun calcul statique non lin aire STAT NON LINE R5 03 01 d s lors que l on veut prendre en compte des non lin arit
22. ents isoparam triques 3D hexa dre t tra dre penta dre pyramide sont utilisables en lin aire ou en quadratique pour la mod lisation 3D alors que la mod lisation 3D SI ne permet d utiliser que des l ments hexa driques lin aires ou quadratiques et les t tra dres quadratiques Les l ments quadratiques sont plus co teux mais donnent des r sultats de meilleure qualit L utilisation de la sous int gration permet n anmoins de faire baisser les temps calculs Dans le cas d un calcul cha n thermo m canique il est conseill d utiliser des l ments quadratiques sous int gr s cf U2 01 101 ela mod lisation 3D GRAD EPSI si on veut utiliser un mod le d endommagement non local gradient de d formation implicite cf R5 04 021 Dans ce cas les l ments doivent tre des l ments quadratiques HEXA20 TETRA10 PENTA15 ou PYRAM13 ou ventuellement des t tra dres lin aires ela mod lisation 3D GRAD VARI dans le cas o on veut utiliser un mod le d endommagement non local gradient d endommagement cf R5 04 01 Dans ce cas les l ments doivent tre quadratiques Le tableau suivant synth tise les trois solutions possibles pour repr senter les armatures et les c bles de pr contrainte quand le b ton est mod lis en 3D A titre indicatif nous avons ajout la mod lisation CABLE GAINE qui n est valable que pour les c bles de pr contrainte Manuel d utilisation Fascicule u
23. es acier et b ton maillage lin aire obligatoire non pris en compte Possibilit de mise en tension c bles de pr contrainte D formations initiales via EPSI_INIT ou d formation D formations initiales via EPSI INIT ou d formation thermique fictive ou pression thermique fictive ou pression quivalente quivalente Co t en termes de maillage S S S Repr sentativit S S S NS globalement localement Exemple cas test SSNL112 L gende S satisfaisant M moyen NS non satisfaisant Tableau 5 1 2 1 Combinaisons possibles pour repr senter du b ton arm et ou pr contraint avec des l ments surfaciques 5 1 3 Mod lisation du b ton par des l ments de structures Les l ments de structure sont des l ments particuliers qui moyennant un certain nombre d hypoth se permettent de d crire les d placements et d formations d une structure particuli re en 3D tout en la mod lisant en 2D ou en 1D Pour y arriver le d placement de la structure est d crit par des degr s de libert de d placements classiques mais aussi par une ou des rotations Cela couvre traditionnellement les l ments dits de plaque coque ou poutre cf R3 07 03 ou R3 08 01 Ils sont tr s couramment utilis s pour les tudes dynamiques Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl h
24. ight 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 17 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Remarques 1 Pour des calculs types r glementaires utiliser BETON REGLE PR ou MAZARS GC qui inclut des variables internes de post traitement V1 et V2 correspondant un ratio contrainte contrainte limite ou d formation d formation limite qui en 1D correspond aux crit res ELS ELU classiquement utilis en tude de g nie civil cf R3 05 09 2 Plus il y a d ingr dients dans un mod le plus le nombre de param tres mat riaux est important et g n ralement moins le mod le est robuste et performant il est donc pr f rable de choisir le mod le le plus simple possible en identifiant bien le domaine o il va tre sollicit 3 Plus on cherche d crire finement la fissuration et d crire de long chemin de fissuration plus la mod le doit tre irr prochable d un point de vue math matique De ce point de vue c est le mod le ENDO SCALAIRE le plus performant 4 La mod lisation GRAD EPSI n est pas performante lorsqu on cherche d crire de la multi fissuration ou de longues propagations de fissures 5 Le mod le ENDO ISOT BETON version locale peut tre r solu avec la m thode IMPL EX qui garantit d avoir un r sulta
25. k ok nook nook nook nook nook nook nook BETON DOUB LE DE ok ok ok nook nook ok ok ok nook nook MAZARS ok ok ok ok nook ok nook ok nook nook ENDO SCALA IRE nook nook nook nook ok nook nook nook nook nook ENDO ISOT BETON m ok ok ok ok ok ok ok ok nook nook ENDO ORTH BETON T ok ok ok ok nook ok nook ok nook nook ELAS CZM O nook nook nook nook nook nook nook nook nook ok UV MIX BETON_RAG ok ok ok nook nook nook nook nook nook nook BETON_REGL ok PLA E PR N De A ok nook nook nook ok nook ok nook nook uniquem ent MAZARS GC nook ok nook nook nook ok ok ok nook nook GLRC DM nook nook nook nook nook nook nook nook ok nook GLRC_DAMA nook nook nook nook nook nook nook nook ok nook Tableau 5 2 4 1 Lois de comportement utilisables en fonction de la mod lisation choisie Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Code Aster PE default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 20 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 5 3 Lois de comportement utilisables pour l acier En pratique quasiment toutes les lois implant es en 3D sont disponibles pour les mod lisations volumiques et planes mais aussi pour les mod lisations DKT et COQUE 3D nativement si la loi est programm e e
26. lcul d ISS avec MISS3D D collement so ok ok calcul des imp dances calcul m canique avec MISS3D avec Code_Aster Fondation Superficielle ok ok ok Fondation enterr e ok ok ok Sol souple S S RetS RetS Irigide R Variabilit spatiale nook ok ok DYNA_ISS_VARI pr alable un calcul de modes de fondation quelconque Type de chargements SL statique lin aire SNL Statique non lin aires ok ok ok SL DL DL dynamique SL SNL SL SNL ok SNL DNL avec lin aire DL DNL DL DNL utilisation de la m thode DNL dynamique non Laplace temps lin aire Type de Mod les R r glementaire ing nieur let E R let E R let E E expertise Tableau 5 5 1 Comparaison des diff rentes mod lisations de l interaction sol structure L gende pris en compte domaine de repr sentativit limit non pris en compte sans objet Divers 6 1 6 2 Calcul de ferraillage Il est possible de calculer le ferraillage d une structure l aide de l op rateur CALC FERRAILLAGE U4 81 421 La m thode utilis e est celle de Capra et Maury R7 04 05 Macro d aide l identification des param tres mat riaux Pour un certain nombre de lois de comportement l identification des param tres mat riaux peut s av rer relativement complexe Aussi certaines macros ont t d velopp es pour aider les utilisateurs r aliser cette tape Il s agit de DEFI GLRC U4 42 06 p
27. mmagement v2 V7 V21 tensoriel dn saut de d placement Elas lasticit non lin aire Nombre de param tres hors lasticit 6 3 6 3 3 3 6 4 31 2 4 6 2 Mod lisations disponibles L locale A use ev LGE so L so L GE GRAD EPSI GV GRAD VARI R gularisation nerg tique ok nook so nook nook so ok nook nook incluse Endommagement em ok ok ok ok ok ok ok ok ok traction Endommagement en m 7 vi A A bison ok ok ok ok ok des ok ok ok Comportement en cisaillement ok ok ok ok ok nook ok nook so ok Restauration de rigidit en ok 1D no compression ok nook nook ok ok ok ok nook ok 2D ae aeea MERE ok nook nook nook nook nook nook nook nook plastiques Parameres varia Nea AvE ok ok nook nook nook nook nook nook nook la temp rature Description de la R action Alcali Granulat RAG nook nook nook nook nook nook ok nook nook Couplage avec d autres lois via KIT_DDI UML 3 G GRANGER FP G UMLV nook V nook nook ok nook nook UMLV BETON_UMLV_FP Type de chargement adapt M monotone M M M M C M C M M M C M C cyclique l impact 5 L indice ou c permet de distinguer la variable utilis e pour d crire la d gradation du b ton en traction ou en compression lorsque les m canismes sont diff rents 6 Valable uniquement pour les mod les locaux 7 Quasi fragile apr s O 8 Mod le intrins quement coupl un mod le de fluage et un mod le de gonflement d la RA
28. mmande CALC EUROPLEXUS U7 03 10 eun calcul d coulement de fluide dans un e structure en b ton fissur e en 2D avec MACR ECREVISSE U7 03 41 Notons pour terminer que Code Aster permet de faire du calcul d terministe mais que des proc dures ont t mises en place pour permettre de faire assez facilement des calculs m cano probabilistes cf U2 08 05 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 4 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 1 2 Le type de mod lisation utiliser 1 3 Il est possible d utiliser edes l ments volumiques 3D R3 01 00 ou surfaciques 2D quand cela est possible en ayant recours des hypoth ses simplificatrices telles que d formations planes contraintes planes ou axisym trie edes l ments de type plaque DKT DST Q4G R3 07 03 Q4GG R3 07 09 de type membranaire GRILLE MEMBRANE GRILLE EXCENTREE MEMBRANE R3 08 07 ou de coques volumiques COQUE_3D R3 07 04 SHB R3 07 07 ou R3 07 08 edes l ments lin iques l aide d l ment poutre droite de type Euler POU D E ou des poutres de type Timoshenk
29. n contraintes planes via l algorithme DeBorst R5 03 03 si ce n est pas le cas et pour les l ments dont le comportement est 1D BARRE POU D EM POU D TGM GRILLE MEMBRANE GRILLE EXCENTREE gr ce l algorithme DeBorst1D R3 03 091 Dans le tableau ci dessous on mentionne les lois les plus couramment utilis es T lasticit Plasticit avec Plasticit avec Plasticit effet Plasticit End crouissage crouissage Bauschinger ommagement isotrope cin matique coupl la corrosion l ments ELAS VMIS_ISOT_LINE VMIS_ISOT_CINE CORR ACIER volumiques ou VMIS_ISOT_TRAC plans VMIS_ISOT_PUIS DKT ELAS VMIS_ISOT_LINE VMIS_ISOT_CINE CORR ACIER VMIS_ISOT_TRAC VMIS ISOT PUIS COQUE 3D ELAS VMIS ISOT LINE VMIS ISOT CINE CORR ACIER VMIS_ISOT_TRAC VMIS ISOT PUIS MEMBRANE ELAS GRILLE MEMBRANE ELAS GRILLE ISOT LIN GRILLE CINE LINE GRILLE PINTO E MEN GRILLE EXCENTREE ELAS GRILLE ISOT LIN GRILLE CINE LINE GRILLE PINTO E E MEN POU D TGM ELAS VMIS_ISOT_LINE VMIS_ISOT_CINE PINTO MENEGOT CORR_ACIER POU D EM VMIS_ISOT_TRAC TO CA VMIS ISOT PUIS BARRE 2D BARRE ELAS VMIS ISOT LINE VMIS CINE LINE PINTO MENEGOT CORR ACIER z VMIS_ISOT_TRAC TO VMIS ISOT PUIS
30. n donn e Choix possible pour les calculs de s chage Il est possible de mod liser le s chage du b ton sous l effet du gradient hydrique hypoth se simplificatrice qui permet de ne mod liser que le s chage par diffusion et pas par advection par exemple avec l op rateur THER NON LINE cf R7 01 12 Le mod le ne doit comporter que le b ton mod lis l aide d l ments volumiques ou surfaciques de pr f rence lin aires surtout si on encha ne avec un calcul m canique Les mod lisations conseill es sont 3D DIAG PLAN DIAG et AXIS DIAG mais 3D PLAN ou AXIS sont galement possibles 4 lois sont disponibles pour repr senter l volution du coefficient de diffusion D en fonction de la concentration en eau et ventuellement de la temp rature Les expressions de chacune sont donn es dans U4 43 011 SECH MENSI o D est fonction de la concentration en eau SECH GRANGER qui est quivalente SECH MENSI mais qui prend en compte l activation thermique c est dire l acc l ration du s chage lorsque la temp rature augmente SECH BAZANT o D est fonction de l humidit reli e la concentration en eau par la fonction de sorption SECH NAPPE qui permet de d finir une volution quelconque pour D sous forme d une nappe fonction de la concentration en eau et de la temp rature Le s chage peut ensuite tre pris en compte dans le calcul m canique sous forme d une
31. n structure sol structure La prise en compte de l interaction sol structure ISS et de l interaction structure sol structure 13S quivaut consid rer l nergie dissip e dans le sol et les effets de couplage entre le sol et des b timents proches lors de sollicitations dynamiques s isme En statique elle permet d avoir des conditions aux limites plus r alistes qu un encastrement parfait Plusieurs m thodes existent pour mod liser l interaction entre le s structure s tudi e s et le sol Mod liser explicitement le sol avec des l ments isoparam triques noter que dans Code Aster seul le mod le lastoplastique de comportement dit de Hujeux R7 01 23 est capable de prendre en compte un chargement cyclique Il permet de consid rer le comportement de g omat riaux granulaires argiles sableuses normalement consolid e s ou sur consolid e s graves En statique on peut se contenter de mod liser le sol en lastique ou avec une loi de Mohr Coulomb R7 01 28 Utiliser des ressorts de sol pour des calculs r glementaires d ISS pour prendre en compte le d collement et la r duction du nombre des modes d une fondation cf U2 06 08 Utiliser MISS3D cf U2 06 07 pour les cas classiques domaine lastique et U3 06 21 pour les cas plus complexes lors de la prise en compte de la variabilit spatiale dans les analyses sismiques U2 06 12 A noter que MISS3D permet de mod liser la fois des f
32. ncipales lois d velopp es sp cifiquement pour d crire le b ton en distinguant les ph nom nes consid r s Les principales caract ristiques de ces lois sont indiqu es pour permettre de rep rer facilement la loi la plus adapt e au probl me consid r mais il est fortement conseill de se r f rer la documentation de r f rence avant toute utilisation 5 2 1 Description des d formations diff r es GRANGER FP V GRANGER FP GRANGER FP INDT BETON UMLV FP BETON BURGER FP R7 01 01 R7 01 01 R7 01 01 R7 01 06 R7 01 35 Fluage propre ok ok ok ok ok Fluage de dessiccation nook nook nook ok ok Dilatation thermique Retrait endog ne Retrait de dessiccation nook nook nook ok ok Activation thermique ok ok nook nook nook Influence du vieillissement hydratation ok nook nook nook nook polym risation Influence de l ge du b ton au moment du chargement nook nook nook nook nook Influence de la ok ok ok V ok teneur en eau Tableau 5 2 1 1 Principales caract ristiques des diff rentes lois de fluage Plusieurs g n rations de mod les sont disponibles dans Code_Aster mais tous les mod les ont pour objectif de d crire proprement le fluage long terme ils ne cherchent pas reproduire pr cis ment ce Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GN
33. o droite POU D T ou courbe POU C T cf R3 08 01 des poutres multifibres en petits ou en grands d placements POU D EM R3 08 081 POU D TGM R3 08 091 Ces mod lisations peuvent bien s r tre utilis es seules ou tre combin es Pour aider l utilisateur faire son choix notamment en ce qui concerne l utilisation des l ments de structures le lecteur pourra se reporter au document U2 02 01 Notice d utilisation des l ments plaques coques coques volumiques SHB grilles et membranes ou au document U2 06 10 R alisation d une tude de g nie civil sous chargement sismique Par ailleurs le chapitre 5 de ce document d taille comment repr senter les armatures et les c bles de pr contrainte selon le choix fait pour repr senter le b ton La loi de comportement Celle ci est choisir en fonction des ph nom nes qu il est n cessaire de prendre en compte en ayant conscience des limites de celles ci de la difficult d identifier des param tres mat riaux r alistes lorsqu on commence chercher obtenir des informations tr s fines de la robustesse de la loi et des impacts en termes de temps de calcul Les caract ristiques des principales lois disponibles sont r sum es dans ce document pour faciliter le choix de l utilisateur Les chapitres suivants ont pour but de lister les principaux choix possibles notamment en termes de mod lisation et de lois de comportement ainsi que les combinaisons afin de f
34. on 20 5 5 Mod lisation de l interaction sol structure et Interaction structure sol structure 21 GHNET x asie entend en te net een A De An een de nt TAN RS Te Ne 22 G 1 Cal ul de ferrailage zn ass mme tn Re an en Re nn Lite bar Ne ns 22 6 2 Macro d aide l identification des param tres mat riaux 22 6 3 Pr Posttraitement se as mirent ain ah re RS OT Re nn en te ne 23 6 3 1 V rification mise en donn e 23 6 32 Post traitements tsnuiment nant a ne Renan s sde tte 24 7 Ce que Code _Aster ne sait pas encore faire 24 Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 3 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Introduction 1 1 Derri re le mot calcul de G nie Civil se cache la fois des calculs sur des structures aux dimensions et aux caract ristiques tr s vari es prouvette poutres b timent mais surtout des calculs dont la finalit ou les informations recherch es sont tr s diff rentes dimensionnement d une structure pr vision du vieillissement long terme tude du risque de fissuration v rification de la tenue sismique d une structure r valuation des marges Charge au mo
35. ondations rigides ou souples des sols h t rog nes avec une extension particuli re aux sols stratifi s pas de pris en compte du pendage et des radiers de forme quelconque et ainsi permettre les calculs d interaction dynamique avec une ou plusieurs structures quelconques 13S Le cha nage Code Aster MISS3D est bas sur un couplage de type BEM FEM qui permet de prendre en compte l ISS et l 13S dans les calculs dynamiques en analyse sismique N anmoins la r solution tant en fr quence seuls les probl mes lin aires pouvaient tre trait s jusqu pr sent avec cette approche Utiliser MISS3D pour les cas complexes Une nouvelle m thode Laplace temps qui passe aussi par le calcul des imp dances de sol avec MISS3D permet ensuite de r aliser des calculs transitoires non lin aires avec l utilisation de DYNA NON LINE Le tableau ci dessous permet de comparer facilement les caract ristiques et le domaine de validit des diff rentes mod lisations Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copylett fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 22 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Colonne de sol RIGI_PARASOL CALC_MISS g om canique calcul d ISS en Code Aster pur ca
36. our les lois globales GLRC DM et GLRC DAMAGE qui permet d obtenir les propri t s du b ton homog n is partir des caract ristiques physiques et g om triques du b ton arm DEFI MATER GC U4 42 07 pour la loi de MAZARS ou MAZARS GC en se servant des r gles issues de l Eurocode 2 12 Rsig nifie qu il s agit d un mod le r glementaire ou quasi quivalent signifie que c est un mod le relativement robuste et qualifi pour nos applications E signifie que c est un mod le d di aux expertises soit parce qu il n est pas tr s robuste difficult de convergence soit parce qu il est complexe mettre en uvre soit parce qu il n est pas encore totalement valid Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster ot default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 23 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 La documentation de r f rence reste en tout tat de cause une source d informations indispensable sachant qu en compl ment pour certaines lois il existe en interne EDF des Fiches d identit s Mod les qui explicitent les techniques d identification 6 3 Pr Post traitement 6 3 1 V rification mise en donn e On a souvent besoin de v rifier la mise en donn e pou
37. par Hillerborg la fin des ann es 70 permet uniquement de limiter la d pendance la taille de maille mais n agit pas sur la d pendance l orientation du maillage Les mod lisations non locales GRAD EPSI qui fait intervenir le gradient de la d formation et GRAD VARI qui fait intervenir le gradient d endommagement permettent quant elles de r gulariser le probl me en talant la zone endommag e sur plusieurs mailles Toutefois cela implique d avoir des maillages suffisamment fins Les mod les de zones coh sives quant eux obligent l utilisateur postuler les chemins de fissuration potentielles Signalons galement que les mod les de fissuration sont des mod les toujours compliqu s mettre en uvre et qui pose des probl mes de robustesse m me si les mod les arrivent g n ralement atteindre le pic de contrainte sans trop de difficult s Ils ne sont donc utiliser que lorsque c est n cessaire ou interpr ter de fa on prudente surtout sur les phases post pic Pour toutes ces question de robustesse il convient de se reporter aux notices U2 05 06 R alisation de calculs d endommagement en quasi statique et U2 05 07 Notice d utilisation des mod les de zones coh sives pour obtenir des conseils sur la fa on de mener un calcul Le tableau suivant donne une vision synth tique des caract ristiques des diff rents mod les pour faciliter le choix de celui ci Il est vivement recommand de lire l
38. r tre s r par exemple d avoir affect les bonnes caract ristiques g om triques des l ments de structures de les avoir bien orient s que les champs de mat riaux affect s ont bien t affect s aux bons groupes de mailles Des outils de visualisation peuvent tre int ressants pour aider la v rification de la mise en donn es visualiser les l ments de structures en 3D Ceci est possible sous Salom Meca GEOM comme on peut le voir sur la figure suivante en ditant le fichier de commande gr ce EFICAS View3D cf U1 04 10 Dosa RON TENTE o ose Ek Eu dieu Fa Tus true LEE mn owog Hi A EN BR ss Figure 6 3 1 a exemple de visualisation 3D d une poutre Visualiser l orientation des l ments de structures sous Salom Meca Ceci est possible en imprimant au format MED cf U7 05 21 le rep re local et en visualisant ces concepts sous Salom M ca Un exemple est montr ci dessous Figure 6 3 1 b exemple de visualisation de l orientation du rep re local Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Versi Code Aster default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 24 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 6 3 2 7 Visualiser avec des couleurs diff rentes le
39. r poursuivre avec un calcul m canique on conseille d utiliser pr f rentiellement des l ments lin aires pour r soudre le probl me thermique avec la mod lisation XXXX DIAG et des l ments quadratiques pour le probl me m canique de pr f rence sous int gr s cf U2 01 10 de bien v rifier que la loi de comportement utilis e prend en compte la d formation thermique et que la mod lisation utilis e accepte bien es variables de commande et notamment la thermique Lorsqu elle est prise en compte la dilatation thermique est sph rique et vaut amp Q amp Q AT I A l heure actuelle le s l ments volumiques et plan les l ments DKT et DKTG et les poutres multifibres POU D E Met POU D TGM supportent la temp rature comme variable de commande Il n existe pas dans Code Aster de mod le d crivant sp cifiquement l endommagement d origine thermique 3 Choix possibles pour les calculs d hydratation Il existe un seul mod le d hydratation dans Code Aster qui permet de d crire le d gagement de chaleur ainsi que le durcissement cf R7 01 12 Il est r solu via l op rateur THER NON LINE et le comportement THER HYDR Le mod le ne doit comporter que le b ton mod lis l aide d l ments volumiques ou surfaciques de pr f rence lin aires Les mod lisations conseill es sont 3D DIAG PLAN DIAG et AXIS DIAG mais 3D PLAN ou AXIS sont galement possibles Des pas de temps suffisamment
40. s groupes de maille ayant une paisseur diff rente ayant t affect s par des mat riaux diff rents etc Pour cela il convient d imprimer le champ souhait au format MED cf U7 05 21 par exemple IMPR RESU FORMAT MED CONCEPT F CHAM MATER CHMAT _F CARA ELEM CARELE _F CHARGE CHAR1 On obtient alors dans un fichier med un champ appel CHMAT CHAMP MAT ayant une valeur par maille parmi 0 1 2 La correspondance entre les valeurs 1 2 3 et les noms des mat riaux est crite dans les fichiers de message et de r sultat affectations de mat riaux Post traitements Pour les post traitements de nombreuses possibilit s sont offertes l utilisateur qui ne peuvent tre d taill es Citons simplement quelques options sp cifiques au G nie Civil Gr ce l op rateur CALC CHAMP U4 81 04 de nombreuses options sont disponibles en fonction de la mod lisation ou de la loi de comportement utilis e parmi lesquelles on peut citer isoler les d formations li es au fluage propre EPFP XXXX ou de dessiccation EPFD XXXX isoler les d formations thermiques le retrait endog ne ou de dessiccation EPVC XXXX calculer des contraintes projet es sur la peau d un volume par exemple sur les parements d un ouvrage hydraulique SIRO ELEM calculer les nergies dissip es DISS XXXX ECIN ELEM Visualiser des donn es sur
41. t ce qui peut tre int ressant dans certains cas mais attention la r solution d pend alors fortement de la discr tisation en temps qui doit tre tr s raffin e cf R5 03 81 et les r sultats ne sont pas fiables en pr sence d instabilit s 6 Except dans le cas o la fissuration est repr sent e par un mod le de zones coh sives on n a pas acc s directement une ouverture de fissure A condition que l endommagement soit suffisamment important il est possible d avoir un ordre de grandeur correct de cette ouverture en utilisant l op rateur POST ENDO FISS dans un plan dans le cas d un mod le d endommagement non local cf U4 86 01 ou en calculant la diff rence de d placement de part et d autre de l l ment endommag dans le cas d un mod le local 7 Le mod le BETON DOUBLE DP est le premier mod le qui a t d velopp pour d crire l adoucissement du b ton Il a un inconv nient majeur c est qu en raison de la forme du crit re il est possible dans les configurations de chargement bi ou tri dimensionnel de d passer la contrainte limite de traction 5 2 3 Description de l endommagement fissuration du b ton arm Le tableau suivant r capitule de la m me mani re les caract ristiques des lois permettant de d crire l endommagement du b ton arm via des lois dites globales c est dire d crivant le comportement du b ton et des aciers simultan ment L un des principaux avantages de ces lois est de permettre
42. tml Code Aster Version default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Date 09 12 2013 Page 12 25 Cl U2 03 07 R vision 12000 Le Tableau 2 1 permet de savoir comment mod liser les armatures et les c bles de pr contrainte lorsque le b ton est mod lis avec des l ments de structures alors que le Tableau 5 1 3 2 donne l quivalent dans le cas o l on a choisi de repr senter le b ton arm l aide d un mod le global triangles ou quadrangles lin aires Exemple test FORMA4O triangles ou quadrangles lin aires B ton Armatures C bles de pr contrainte Choix 1 mod lisation Mod lisation surfacique Mod lisation lin ique surfacique Mod le BARRE Mod le DKT plaque ou Mod le GRILLE EXCENTREE une Maillage SEG2 coque mince maille par direction d armatures n uds acier et b ton identiques ou Maillage Maillage maillage acier b ton quelconque si on utilise DEFI CABLE BP Liaison acier b ton parfaite Mise en tension avec DEFI CABLE BP CALC PRECONT Exemple test SSNP108 Choix 2 mod lisation Mod lisation lin ique lin ique Mod le POU D TGM poutres multifibres Maillage SEG2 POU D EM Possible en affectant des Exemple test SDLL130 comportements diff rents aux groupes de fibres de type b ton et acier
43. une coque multi couches gr ce l op rateur IMPR RESU FORMAT MED NIVE COUCHE Extraire des efforts ou des d formations en un point quelconque d une coque gr ce l op rateur POST COQUE U4 81 23 Tracer le chemin de fissuration et calculer l ouverture de fissure 2D uniquement partir d un calcul d endommagement non local GRAD EPSI ou GRAD VARI gr ce l op rateur POST ENDO FISS U4 86 01 Construction de courbe de fragilit avec POST DYNA ALEA U4 84 04 et U2 08 05 Ce que Code Aster ne sait pas encore faire Manuel d utilisation Fascicule u2 03 Thermo m canique Copyright 2015 EDF R amp D Document diffus sous licence GNU FDL http www gnu org copyleft fdl html Code Aster ete Li default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 25 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 Aucun mod le n est disponible de mani re directe dans Code Aster pour repr senter l endommagement du b ton haute temp rature pas d endommagement d origine thermique ele Transient Thermal Creep d formation irr versible qui se produit lorsqu on chauffe le b ton plus de 100 C alors qu il est soumis chargement de compression eles ph nom nes de RSI R action Sulfatique Interne ela carbonatation du b ton ela fissuration du b ton au jeune ge prise en compte du rayonnement thermique dans les c
44. utilisation avec des mod les d endommagement induit souvent un endommagement pr matur non r aliste le long de ces aciers La mod lisation des c bles de pr contrainte lorsque l acier est mod lis en 3D ou avec des l ments de type MEMBRANE n a t que peu test e jusqu pr sent 4 Sans DEFI CABLE BP AVec DEFI CABLE BP Code Aster ou default Titre Panorama des outils disponibles pour r aliser des Date 09 12 2013 Page 10 25 Responsable Sylvie MICHEL PONNELLE Cl U2 03 07 R vision 12000 5 1 2 Mod lisation du b ton par des l ments surfaciques Les mod lisations et l ments possibles pour le b ton sont Mod lisation D_ PLAN ou D PLAN SI d formations planes donc pi ces paisses Mod lisation C PLAN ou C_PLAN_SI contraintes planes donc pi ces de faibles paisseurs eMod lisation AXIS ou AXIS SI axisym trie cf U3 13 01 pour les l ments classiques et U3 13 05 pour les l ments sous int gr s Les l ments utilisables peuvent tre indiff remment des triangles ou des quadrangles lin aires ou quadratiques pr f rer XX SI avec l ments quadratiques dans le cas d un calcul cha n type thermo m canique eMod lisation D PLAN GRAD EPSI ou C PLAN GRAD EPSI si on veut utiliser un mod le d endommagement non local gradient de d formation implicite cf R5 04 02 et U3 13 06 Dans ce cas les l ments utilisa
45. variable de commande SECH qui correspond la concentration en eau dans le b ton Remarque Pour des cas de s chage plus complexes par exemple s chage sous l effet d un gradient de pression il est n cessaire d avoir recours une mod lisation Thermo Hydro M canique qui traite les quations de la m canique des milieux continus en utilisant la th orie des milieux poreux ventuellement non satur s et en consid rant que les ph nom nes m caniques thermiques et hydrauliques sont compl tement coupl s cf R7 01 10 et U2 04 05 L identification des param tres mat riaux se fait partir d une courbe de perte de masse Un exemple est donn pour la loi SECH GRANGER dans le test TTNV101 Choix possibles pour les calculs m caniques statiques ou dynamiques Un grand choix de mod lisations mais aussi de lois de comportement est disponible dans Code Aster pour les calculs m caniques Charge l utilisateur de d finir la strat gie la plus efficace en fonction des caract ristiques de la structure tudi e enceinte r servoir dalle poutre des chargements appliqu s thermiques sym triques 3D de l information recherch e comportement global charge limite fissuration fluage mais aussi de la rapidit d ex cution attendue complexit de mise en uvre difficult de convergence temps de calcul Le but de ce chapitre n est pas de donner des conseils sur le choix de la mod lisation la plus

U2.03.07 - Code_Aster

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents