Storskala ikke-lineære elementanalyser (FEA) av armert betong

Design av offshore betongplattformer er basert på en rekke krav relatert til funksjon, sikkerhet, bestandighet og økonomi. Slike krav, kombinert med store vanndyp, ekstreme miljøforhold og kompleks belastning, fører normalt til komplekse konstruksjoner. På grunn av problemets kompleksitet og det høye kravet til nøyaktighet benyttes i dag avanserte lineære elementanalyser (LFEA) som basis for dimensjonering. Resultatene fra slike analyser post-prosesseres og sjekkes mot relevante standarder for å sikre forsvarlig design. En slik fremgangsmåte vil kunne gi indikasjoner på sikkerhet mot kollaps lokalt i konstruksjonen, men vil ikke kunne si noe om konstruksjonens globale sikkerhet mot kollaps. Armert betong er et materiale med betydelig ikke-lineær oppførsel, som i hovedsak skyldes betongens lave kapasitet i strekk sammenlignet med trykk. På grunn av den ikke-lineære materialoppførselen, vil en betongkonstruksjon kunne oppnå en betydelig omfordeling av krefter når det utvikles riss i lokale områder. En LFEA vil ikke kunne gjenskape en slik omfordeling. Det forestående forskningsprosjektet vil kartlegge kilder til ikke-linearitet i armert betong og se på hvordan materialoppførselen kan beskrives matematisk for implementering i kommersielle dataprogrammer. En viktig del av arbeidet vil være å undersøke metoder for beregning av konstruksjonens globale sikkerhet mot kollaps. Prosjektets resultater vil danne grunnlaget for å etablere en full analysemetode for armerte betongkonstruksjoner basert på ikke-lineære elementanalyser (NLFEA). Det vil bli lagt stor vekt på verifisering av analysemetoden ved hjelp av NLFEA av rapporterte forsøk med kjente resultater.

Design av offshore betongplattformer er basert på en rekke krav relatert til funksjon, sikkerhet, bestandighet og økonomi. Slike krav, kombinert med store vanndyp, ekstreme miljøforhold og kompleks belastning, fører normalt til komplekse konstruksjoner. P å grunn av problemets kompleksitet og det høye kravet til nøyaktighet benyttes i dag avanserte lineære elementanalyser (LFEA) med volumelementer som basis for dimensjonering. Resultatene fra slike analyser post-prosesseres og sjekkes mot relevante standar der for å sikre forsvarlig design. En slik fremgangsmåte vil kunne gi indikasjoner på sikkerhet mot kollaps i lokale snitt, men vil ikke kunne si noe om konstruksjonens globale sikkerhet mot kollaps. Armert betong er et materiale med betydelig ikke-lineæ r oppførsel, som i hovedsak skyldes armeringens flytning og betongens lave kapasitet i strekk sammenlignet med trykk. På grunn av den ikke-lineære materialoppførselen, vil en betongkonstruksjon kunne oppnå en betydelig omfordeling av krefter når det utvik les riss i lokale regioner. En LFEA vil heller ikke kunne gjenskape en slik omfordeling. Det forestående forskningsprosjektet vil kartlegge kilder til ikke-linearitet i armert betong og se på hvordan materialoppførselen kan beskrives matematisk for imple mentering i en ikke-lineær elementanalyse (NLFEA). En viktig del av arbeidet vil være å undersøke metoder for beregning av konstruksjonens globale sikkerhet mot kollaps. Prosjektets resultater vil danne grunnlaget for å etablere en full analysemetode for armerte betongkonstruksjoner basert på NLFEA. Det vil bli lagt stor vekt på verifisering av analysemetoden ved hjelp av NLFEA av rapporterte forsøk med kjente resultater.