Diana Ontwikkelings Vereniging JAARVERSLAG 2003 20-07-2004 Betonnen schuif variant Oosterscheldekering ir. A. de Boer voorzitter DOV
JAARVERSLAG 2003 Inhoudsopgave 1. Doel van de vereniging 2. Bestuur in 2003 3. Activiteiten 3.1 Algemeen 3.2 Voordrachten technische bijeenkomsten 2003 3.3 Samenvattingen lezingen 2
1. Doel van de vereniging De leden van de vereniging zijn gebruikers van het DIANA softwarepakket van TNO-DIANA bv. Als zodanig hebben zij een aanmerkelijk belang bij het verkrijgen van kennis op het gebied van de eindige-elementen methode en de (numerieke) mechanica, alsmede het verder (doen) ontwikkelen en uitbreiden van DIANA. De vereniging vervult hiervoor een coördinerende functie door de wensen van de leden te inventariseren en te bundelen op de gebieden van kennisbehoefte en systeemontwikkeling. Op basis hiervan initieert zij projecten. Daarnaast is de vereniging een ontmoetingsforum voor het uitwisselen van ervaringen met het softwarepakket. Bovendien benut TNO-DIANA bv de vereniging om de gebruikers te informeren over de voortgang van ontwikkelingen in en rond het pakket. 2. Bestuur in 2003 De samenstelling van het bestuur was in dit verslagjaar als volgt: voorzitter: secretaris: penningmeester: ir. A. de Boer, Bouwdienst RWS ir. A. Borgart, TU Delft Bouwkunde (tot nov. 2003, daarna vacature) ing. P. Bierman, Royal Haskoning Het bestuur heeft zich voornamelijk bezig gehouden met de volgende zaken: 1. Discussie over opstarten eventuele nieuwe onderzoeksprojecten 2. Voorbereiden van de algemene en technische vergaderingen 3. Financiën vereniging 4. Begeleiden Betonmechanica voorbeelden rapport i.s.m. de CUR, met als resultaat het CUR rapport 2003-3, Geavanceerd rekenen voor civiele constructies. 5. Begeleiden TNO DIANA rapport Concrete Mechanics, de Engelse uitgave van het CUR rapport 2003-3. 6. Meer gestalte geven van de DOV website 7. Samen met de sales afdeling van TNO DIANA b.v. een 1 e int user meeting organiseren, te houden in maart 2004 in London. 8. Opstarten mogelijkheden nieuw voorbeeldenboek onder de DOV leden. 3
3. Activiteiten 3.1 Algemeen De vereniging kent 2 maal per jaar een algemene ledenvergadering met daar aansluitend een technische bijeenkomst (lezingen). De huidige opzet van de vergadering in de middag en de lezingen in de avond heeft vooral een positief effect op de opkomst op de lezingenavond. De opkomst op de ledenvergadering zelf blijft ook in 2003 matig(bezetting 50%). DIANA 8.1.2 heeft geen lancering gekend, wel zijn er diverse cursussen op verschillende gebieden rondom Diana gehouden. Deze zijn voornamelijk in Delft gehouden, maar ook in de UK 3.2 Voordrachten technische bijeenkomsten 2002 Lezingen 21 mei 2003 Application of fracture mechanics for settlement damage prediction Maetee Boonpichetvong, TU Delft, Fac. Bouwkunde, Delft Strokenverdeling voor het wapenen van scheve plaatveldviaducten Rody van Vulpen, Holland Railconsult Computational methodoligies for the Non-linear Analysis of Concrete and Masonry Structures Flavio Galanti, TNO-Bouw, Delft Haalbaarheidsonderzoek naar betonnen schuiven in de Oosterscheldekering Ferdinand Bockhoudt, Bouwdienst RWS, Utrecht Lezingen 4 november 2003: Proeven doen is één, maar het vertalen naar een ontwerpmethodiek is twee. (Ponsonderzoek in de praktijk) Ab van den Bosch, ABT De koppeling van CAD - FEM heeft als bekendste voordeel dat het tekenwerk niet voor elk programma over gedaan hoeft te worden. (Tekenen en rekenen met ICT) Andrew Borgart, TUD-Bouwkunde 4
Het doel van homogenisatie is de bepaling van effectieve parameters op een grove schaal uit een ruimtelijk oscillerende fijnschalige parameterverdeling. Homogenisatie van parameters m.b.v. discrete analogieen Wouter Zijl, TNO-NITG Eén van de ontwikkelingen binnen DIANA is de module Probab Betrouwbaar rekenen met DIANA Adri Vervuurt, TNO Bouw 3.3 Samenvattingen lezingen Maetee Boonpichetvong, TU Delft, Fac. Bouwkunde, Delft Application of fracture mechanics for settlement damage prediction Reliable prediction of cracking in the surrounding structures now becomes the inevitable prime issue in soft-ground tunnelling to guarantee the success of projects. This is strongly emphasised for the sensitive situation where bored tunnelling is driven underneath historical buildings. Following the recent work, this lecture will cover various computational modelling aspects in using DIANA FE program to study the building response subjected to tunnelling induced ground movements. The proper choices in making building, ground model and soil-structure interface are given. This presentation is devided into two parts. First, the uncoupled analysis is introduced, in which the response of underlying ground is simulated separately and its influence is directly imposed on the building model. The second part is devoted to the coupled analysis which enables the consideration of soilstructure interaction on the cracking response. For both parts, the basic foundation lied under continuum and interface crack models together with some experiences in handling this large-scale fracture are emphasized. The ability of fracture mechanics in predicting the resisting mechanism, crack initiation, crack propagation and final failure mode in buildings concludes this presentation. Rody van Vulpen, Holland Railconsult Strokenverdeling voor het wapenen van scheve plaatveldviaducten Bij het ontwerpen van infrastructuur is een rechte weg misschien wel de kortste maar zeker niet altijd de snelste. Door het beperkter worden van de ruimte in Nederland en het toenemen van de verschillende verkeersstromen zijn kruisingen onvermijdelijk. Hierdoor zullen steeds vaker scheve kruisingen ontstaan. Wat is de invloed van scheefstand op het momentenverloop en hoe kan het wapeningsproces worden vereenvoudigd. 5
Flavio Galanti, TNO-Bouw, Delft Computational methodoligies for the Non-linear Analysis of Concrete and Masonry Structures Ondanks het algemeen gebruik van de EEM voor de analyse van constructies, wordt zijn toepassing in de niet-lineaire analyse van beton en metselwerk constructies moeilijk gemaakt door een reeks van numerieke- en modelleringsproblemen. Belangrijkste problemen zijn convergentie en stabiliteit in de algoritmen die worden gebruikt om niet-lineaire stelsel vergelijkingen op te lossen. Ingegaan zal worden op de ontwikkeling van een robuuste oplossingsmethode toepasselijk in de niet-lineair dynamisch en statische analyse van constructies. Daarnaast komt de ontwikkeling van consistente materiaalmodellen voor beton en metselwerk aan de orde. Ferdinand Bockhoudt, Bouwdienst RWS, Utrecht Haalbaarheidsonderzoek naar betonnen schuiven in de Oosterscheldekering De ontwikkeling van beton is nog volop in beweging. Waar ten tijde van de bouw van de Oosterscheldekering nog met B37,5 werd gerekend, is tegenwoordig B45 tot B65 de standaard. Enige jaren geleden zijn zelfs met succes enkele bruggen en viaducten in hogesterktebeton uitgevoerd en recentelijk is de eerste civiele toepassing met zeerhogesterktebeton verwezenlijkt Met de toegenomen sterkte-eigenschappen komen nieuwe toepassingen binnen het bereik. Eén daarvan zou de toepassing van betonnen schuiven in de Oosterscheldekering kunnen zijn. Ab van den Bosch, ABT Proeven doen is één, maar het vertalen naar een ontwerpmethodiek is twee. (Ponsonderzoek in de praktijk) Proeven doen is één, maar het vertalen naar een ontwerpmethodiek is twee. ABT heeft een onderzoek gedaan naar het ponsgedrag van een betonnen bedrijfsvloer. Daartoe zijn niet alleen fullscale ponsproeven uitgevoerd, maar eveneens drukproeven, afschuifproeven, "zuivere" trekproeven en 3 punts buigproeven. Allen zijn eveneens vooraf en naderhand berekend met DIANA en geven een aardig beeld van de constructieve modelmogelijkheden met 3D solid elementen. 6
Andrew Borgart, TUD-Bouwkunde Tekenen en rekenen met ICT De koppeling van CAD - FEM heeft als bekendste voordeel dat het tekenwerk niet voor elk programma over gedaan hoeft te worden. Het ICTO-project, "Tekenen en rekenen met ICT", van de Faculteit Bouwkunde van de TU Delft toont aan dat het hele ontwerpproces veranderd door de koppeling. Door het ontwerpproces in een ICT omgeving te laten plaatsvinden ontstaat er een interactie tussen verschillende disciplines, zoals ruimtelijk ontwerpen, rekenen en construeren. De ontwerp beslissingen worden op andere gronden genomen in verschillende stadia, dan bij het conventionele ontwerpen. De integratie geeft meer inzicht in het ontwerpproces waardoor de koppeling vooral geschikt is voor complexe gebouw ontwerpen. Wouter Zijl, TNO-NITG Homogenisatie van parameters m.b.v. discrete analogieen Het doel van homogenisatie is de bepaling van effectieve parameters op een grove schaal uit een ruimtelijk oscillerende fijnschalige parameterverdeling. Homogenisatietechnieken zijn zodanig ontworpen dat het grofschalige gedrag van de stromingsmechanische of gesteentemechanische processen aan dezelfde wiskundige vergelijkingen voldoet als de fijnschalige processen. Met andere woorden, we moeten de parameters zodanig homogeniseren dat we de processen kunnen beschrijven met behulp van de welbekende vergelijkingen die we uit laboratoriumproeven hebben verkregen. Alleen de numerieke waarden van de in de vergelijkingen voorkomende parameters is anders. De fijnschalige parameterverdeling wordt in het algemeen verkregen uit geologische of statistische modellen. Homogenisatie maakt het mogelijk om processen door te rekenen met behulp van 'discrete analogieen' (eindige elementen/diana, eindige verschillen) waarin relatief weinig cellen (discretisatievolumes) voorkomen. Adri Vervuurt, TNO Bouw Betrouwbaar rekenen met DIANA Eén van de ontwikkelingen binnen DIANA is de module Probab. Met deze beperkt beschikbare module, is het mogelijk een uitspraak te doen over de betrouwbaarheid van het rekenresultaat en de kans op bezwijken van de constructie. In de presentatie zal worden ingegaan op het nut en noodzaak van probabilistisch rekenen. Tevens zullen enkele voorbeelden worden gepresenteerd en zal een blik op de toekomst worden geworpen. 7