Διερεύνηση μη γραμμικής συμπεριφοράς κεντρικών συνδέσμων δυσκαμψίας μέσω αναλύσεων πεπερασμένων στοιχείων - Παπαβασιλείου, Κωνσταντίνος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2017)
Οι διαγώνιοι, κεντρικοί, σύνδεσμοι δυσκαμψίας, γνωστοί και ως χιαστί, αποτελούν συστήματα που τοποθετούνται στις μεταλλικές κατασκευές με σκοπό να ενισχύσουν την ακαμψία/ευστάθεια του φέροντος οργανισμού. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση της μη γραμμικής συμπεριφοράς ενός τέτοιου συστήματος κεντρικών διαγώνιων συνδέσμων δυσκαμψίας. Σαν εισαγωγή στο πρόβλημα λοιπόν, παρουσιάζεται, στο 1ο κεφάλαιο, μια σύντομη βιβλιογραφική ανασκόπηση πάνω στο θέμα των διαγώνιων συνδέσμων. Στη συνέχεια, στο 2ο κεφάλαιο της εργασίας εξέταζεται η συμπεριφορά ενός πλαισίου με κεντρικούς συνδέσμους δυσκαμψίας (υποστυλώματα-δοκός-διαγώνιοι σύνδεσμοι). Πιο συγκεκριμένα, με χρήση του λογισμικού ADINA, προσομοιώνεται το σύστημα με πεπερασμένα στοιχεία δοκού (beam elements) και πραγματοποιούνται μη-γραμμικές αναλύσεις γεωμετρίας και υλικού. Επιπλέον, μελετάται και η επιρροή του σχήματος (ανάλογα με την ιδιομορφή) της επιβαλλόμενης ατέλειας με δεδομένο το μέγεθός της. Το επόμενο ζήτημα που εξετάζεται είναι αυτό της επιρροής των συνδέσεων των διαγωνίων στην απόκριση του συστήματος. Οι συνδέσεις των διαγωνίων προσομοιώνονται τις περισσότερες φορές, ανάλογα και με την περίπτωση, είτε ως πακτώσεις είτε ως αρθρώσεις. Απλοποιούνται, δηλαδή, ανάλογα με τη συμπεριφορά που αναμένεται να είναι πιο κοντά στην πραγματική απόκριση. Ο επόμενος σκοπός, λοιπόν, είναι η μόρφωση ενός μοντέλου που να λαμβάνει υπόψιν την επιρροή των συνδέσεων για μία δεδομένη διατομή συνδέσμου. Στο 3ο κεφάλαιο της εργασίας παρουσιάζεται, λοιπόν, η διαδικασία με την οποία σχεδιάστηκαν και διαστασιολογήθηκαν οι συνδέσεις των διαγωνίων συνδέσμων σε ένα τέτοιο μοντέλο και στη συνέχεια, μορφώνεται το αντίστοιχο προσομοίωμα που θα συμπεριλαμβάνει την επιρροή των συνδέσεων των διαγωνίων στην απόκριση του συστήματος (4ο κεφάλαιο). Το μοντέλο είναι ένα πλαίσιο με κεντρικούς συνδέσμου δυσκαμψίας, αντίστοιχο με αυτό που μοντελοποιήθηκε μόνο με στοιχεία δοκού, με τη διαφορά πως οι συνδέσεις των συνδέσμων δεν είναι αρθρώσεις ή πακτώσεις, αλλά προσομοιώνονται λεπτομερώς. Το σύστημα, δηλαδή, περιλαμβάνει πλέον και τα κομβοελάσματα καθώς και τους προεντεταμένους κοχλίες. Το λογισμικό πακέτο που χρησιμοποιήθηκε και εδώ είναι το ADINA και για την προσομοίωση των συνδέσεων χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία επαφής (contact elements) και στοιχεία κοχλία (bolt elements). Και σε αυτήν την περίπτωση πραγματοποιούνται μη γραμμικές ανελαστικές αναλύσεις με και χωρίς ατέλεια για να διερευνηθεί η ακριβής συμπεριφορά του συστήματος.