Đối với mô hình số của kỹ thuật được kiểm tra, phần mềm phân tích phần tử hữu hạn ATENA đã được sử dụng. Bê tông được mô phỏng có hành vi phi tuyến và làm mềm các nhánh dưới cả lực căng và lực nén trong Hình 5.1. Các thanh thép được mô phỏng bằng các phần tử tuyến tính với hành vi hai tuyến tính, như được trình bày trong Hình 5.2. Tham số đầu vào của bê tông và cốt thép dựa theo kết quả thực nghiệm ở mục 4.1, 4.2 và được thể hiện như trong Bảng 5.1.
Hình 5. 1 Constitutive model in tension and compression of concrete adopted in
ATENA software
Bảng 5. 1 Tham số đầu vào của mô hình bằng Atena theo nghiên cứu thực nghiệm
Thông số Ký hiệu Dầm RCA Dầm CC
Cường độ chịu nén của bê tông fc 19.55 MPa 21.25 Cường độ chịu kéo của bê tông ft 1.941 MPa 2.052
Hệ số poisson μ 0.2 0.2
Mô đun đàn hồi bê tông Eb 27070 MPa 28060 MPa
Giới hạn chảy của cốt thép
fy (Φ16) 300 MPa 300 MPa fy (Φ14) 300 MPa 300 MPa fy (Φ6) 240 MPa 240 MPa Mô đun đàn hồi của cốt thép Es 200 GPa 200 GPa
5.3. Xây dựng mô hình PTHH tính toán dầm bê tông cốt thép
• Bước 1: Khai báo vật liệu
➢ Khai báo vật liệu bê tông: Materials/Add/Direct definition/Next/Chọn 3D Nonlinear
Cementitious 2
Hình 5. 3 Khai báo bê tông trong Atena 3D
Hình 5. 4 Khai báo cốt thép trong Atena 3D
➢ Khai báo vật liệu bản thép: Click Materials/ Add/ Direct definition/ Next/ Chọn 3D
Elastic Isotropic
Hình 5. 5 Khai báo bản thép trong Atena 3D
• Xây dựng mô hình dầm và tấm thép
Topology/ Generation
Hình 5. 6 Mô hình dầm và tấm thép
➢ Gán vật liệu cho dầm: Click Topology / Macroelements/ Chọn vật liệu cần gán/
Edit/ Properties/ Chọn vật liệu
Hình 5. 7 Gán vật liệu cho dầm
➢ Mô hình cốt thép trong dầm: Click Topology/ Reinforcement bars/ Add
Tại cửa sổ hiện ra sử dụng các thanh công cụ dựng các điểm đầu mút thanh sau đó sử dụng đường thẳng để nối các điểm tạo thành các thanh cốt dọc và cốt đai trong dầm.
➢ Gán vật liệu thép: Click Topology/ Reinforcement bars/ Chọn phần tử cần gán/ Edit/ Properties/ Chọn vật liệu
Hình 5. 9 Gán vật liệu cho cốt thép
➢ Chia nhỏ dầm bằng mesh: Click FE mesh/ Macroelement/ Chọn phần tử cần chia/
Add
Hình 5. 10 Chia phần tử dầm
• Tải trọng và support
Hình 5. 11 Định nghĩa support
Hình 5. 12 Định nghĩa tải trọng
Hình 5. 14 Mô hình gối support
• Phương pháp tính phần tử hữu hạn
Hình 5. 15 Phương pháp tính phần tử hữu hạn