Vulnerabilità sismica

Midas GEN offre la possibilità di analizzare agevolmente strutture esistenti realizzate in materiali diversi anche disomogeni, modellati a livello numerico con gli algoritmi migliori attualmente disponibili.
Ad esempio, per le murature a mattoni pieni è implementato il legame costitutivo “Strumas“, del Prof. Pande, collaboratore del Prof. Zienkiewicz dell’università di Swansea (UK).

Presente in Midas GEN anche nella versione base, permette di ricevere in input le caratteristiche dei mattoni e dei giunti in malta (con la possibilità di distinguere tra giunti verticali ed orizzontali) ottenute da rilievi in situ, come richiesto dalle vigenti normative.
Usato per modellare muri con elementi finiti di tipo brick (3D) e plate (2D), può essere accoppiato ad altre tipologie di elementi finiti al fine di simulare la presenza di travi, tiranti, solai, interventi di rinforzo in CA, ecc. Col pregio di avere una convergenza veloce ed agevole, fornisce in output il quadro fessurativo della struttura, che sempre si rivela coincidente con i rilievi effettuati in situ dal progettista. Utilizzato dalla maggior parte degli utenti per effettuare analisi di pushover di strutture murarie non assimilabili a telai, fornisce in output i dati necessari per la costruzione delle curve taglio – spostamento e per la gestione delle procedure di post-processing per la valutazione del rapporto domanda di spostamento – capacità di spostamento.

Nel caso di schematizzazione della struttura tramite telaio equivalente, l’impostazione dell’analisi di push over, sebbene automatizzata, lascia al progettista ampio margine di manovra, ad esempio nella costruzione del telaio stesso o nella definizione dei carichi. Sono implementate diverse tipologie di cerniere plastiche per simulare acciaio, CA (con metodi FEMA, Eurocodice 8, OPCM 3274 e NTC2008) e muratura (con metodo SAM, descritto dal Prof. Magenes).
L’analisi è effettuabile sia in controllo di forza che di spostamento; in questo secondo caso è possibile cogliere il comportamento softening della struttura.
Come unica ed originale opzione, Midas GEN prevede di utilizzare, alternativamente allo schema a cerniere plastiche, una soluzione a fibre con formulazione “force based” secondo la teoria di Spacone e Filippou (Berkeley), assolutamente performante (in termini di convergenza e rapidità) rispetto alle comuni analisi a fibre.

Carichi

Ogni tipo di carico, carichi mobili, linee e superficie di influenza

Ampia casistica di carichi tipici di travi e piastre, infinite condizioni di carico, gestione automatica delle combinazioni di carico, conversione automatica di carichi in masse tramite il coefficiente Psi, traduzione automatica di masse in carichi per analisi push-over.

Normative

Analisi rispondenti ad Eurocodici e Normativa Italiana
Ogni tipo di analisi prevista dalle NTC2018 e dall’OPCM 3274:

– analisi sismica statica equivalente;

– analisi dinamica lineare (spettro di risposta);

– analisi dinamica non-lineare per smorzatori e dissipatori;

– analisi dinamica completamente non-lineare con integrazione al passo (considerando isteresi dei materiali).

Molteplici opzioni per analisi dinamiche non lineari con cerniere plastiche concentrate, distribuite e modelli a fibre, applicazione di qualsiasi spettro sismico di progetto definito dall’utente, applicazione di molteplici accelerogrammi diversi e in diversi punti della struttura, diverse normative internazionali implementate, molteplici tipologie di isolatori e smorzatori sismici lineari e non lineari.

Costruzione per fasi

Analisi della Costruzione per Fasi

Gestione completa e semplice di tutte le tipologie strutturali, trattazione completa delle fasi costruttive con possibilità di attivare o disattivare in qualsiasi fase elementi finiti, boundaries, carichi, parametri reologici dei materiali; il tutto senza creare file multipli o analisi di restart.

Precompressione

Precompressione gestita in modo completo

Gestione completa della precompressione, anche in 3D, quindi con possibilità inserire cavi di precompressione in un qualsiasi modello strutturale, tramite l’inserimento di tracciati di cavi pretesi o post-tesi. Vasta gamma di sezioni parametriche, sezioni composte, sezioni in acciaio, ecc… con visualizzazione dello stato pensionale in output. Possibilità di importare ed esportare il modello 3D in file dxf, integrazione con Autodesk © Revit Structure e Tekla.

Caratteristiche

Caratteristiche di Midas CIVIL

– Illimitato numero di Nodes/Elements/Load Combinations
– Stato dell’arte in algoritmi e formulazioni FEM (Cable, Stiffened plate, Tapered beam, etc.)
– Velocità di analisi impressionante con Multi-frontal Solver (in grado di lavorare con sistemi hardware multiprocessore, selezionando a discrezione dell’utente il numero di processori)
– Analisi della sequenza di costruzione (auto generazione di ponti ILM, FCM, MSS, etc.)
– Analisi di impalcati in CAP (Time-dependent material properties-Creep/Shrinkage, etc): tutte le caratteristiche del calcestruzzo variabili nel tempo sono gestibili in modo facile e ingegneristicamente corretto.
– Analisi di ponti sospesi e strallati (Large Displacement, Complete, Sequential & Inverse Analyses)
– Analisi di carichi mobili (DB for Standard vehicular loads by countries, Influence Line/Surface analysis)
– Geometric Non-linear analysis (P-Delta, Large Displacement Analysis)
– Analisi del calore di idratazione (inserito in una sequenza di costruzione, proprietà del materiale dipendenti dal tempo, Creep, Shrinkage, analisi del raffreddamento mediante canalizzazioni, etc.)
– Modelli a fibre
– Progetto e verifica sezioni in CA

Interfaccia grafica

Interfaccia grafica evoluta: controllo totale sul modello

Midas CIVIL utilizza lo stesso “motore” di calcolo di Midas GEN. Permette quindi le stesse tipologie di analisi e le stesse librerie di elementi finiti. L’interfaccia include l’innovativa ed indispensabile finestra work-tree che riassume tutte le caratteristiche del modello FEM in lavorazione. Tuttavia alcune caratteristiche tipicamente utili ai progettisti strutturali di infrastrutture trovano in MIDAS/Civil una notevole espansione: la costruzione per fasi è strutturata per gestire al meglio sequenze di costruzione a sviluppo orizzontale tipiche dei ponti, la libreria delle sezioni di impalcati di ponte è vastissima, i wizard di ponti vanno dal viadotto, al ponte continuo, ai sospesi e agli strallati.

In ogni istante è possibile passare dalla modalità grafica a quella tabellare per tutti i dati del modello (nodi, elementi, materiali, sezioni, vincoli, carichi, etc.) con possibilità di editing tipiche di un foglio di calcolo evoluto. E’ anche possibile generare modelli ed analisi mediante un completo set di istruzioni con le quali creare files .txt da eseguire in batch.

Costruzione per fasi

Analisi della costruzione per fasi

Midas CIVIL si rivela imbattibile nella gestione di tutte le tecniche di costruzione per fasi dei ponti (a conci prefabbricati o gettati in opera, varo con avambecco, varo con avanzamento di casseri mobili). Di impressionante produttività è la gestione dei cavi di precompressione, sia aderenti (pre tensioni), che scorrevoli in guaine (post tensione), che esterni, con qualsiasi geometria rettilinea, curva, piegata, sia trasversali che longitudinali. L’export in DXF permette di generare le geometrie delle curve dei cavi e delle carpenterie dei singoli conci.

Analisi sismica

Leader mondiale nell’analisi sismica

Midas CIVIL, analogamente a Midas GEN è particolarmente sviluppato per l’analisi sismica e dinamica in genere. Il software sfrutta l’enorme conoscenza ed esperienza in campo sismico dei Paesi dell’estremo oriente (nei quali è leader indiscusso) e USA. Ciò si traduce in una vera e prorpia miniera di informazioni sul comportamento dinamico della struttura, la cui necessarietà è sancita da Eurocodici, Ordinanza e Testo Unico. Grazie ad un enorme lavoro di progettazione dell’interfaccia grafica l’utente di MIDAS si accorge immediatamente della estrema semplicità di utilizzo delle più sofisticate analisi dinamiche lineari, nonlineari, pushover, plasticizzazione con modelli a fibre, senza nessun compromesso con il rigore delle analisi.

Applicazioni

Applicazioni Midas CIVIL

– Ponti in CA: a soletta, a telaio, CAP prefabbricato
– Ponti in composito acciaio-CA: Box/Plate Girder Br., Steel Deck Br
– Ponti a cassone in CAP; metodi di varo: FCM, ILM, MSS, FSM, PSM
– Ponti su luci lunghe: Suspension, Cable Stayed & Arch Bridges
– Calore di idratazione della massa di cemento: per ponti a cassone, spalle, pile, frangiacque
– Underground Structures: Tunnel, Subway, Sottoservizi
– Impianti: Tank, Pressure vessel, Transmission tower, Power plant
– Infrastrutture: aeroporti, dighe, porti
– Dettagli costruttivi: buckling, stress analysis

Analisi e libreria

Tipi di analisi e libreria di Elementi Finiti

Static Analysis

– Linear Static Analysis
– Thermal Stress Analysis

Dynamic Analysis

– Free Vibration Analysis
– Response Spectrum Analysis (SRSS, CQC & ABS)
– Time History Analysis

Geometric Non-linear Analysis

– P-delta Analysis
– Large Displacement Analysis

Buckling Analysis

– Critical Buckling load factors
– Buckling Modes

Moving Load Analysis

– Influence Line Analysis
– Influence Surface Analysis

Heat Transfer Analysis (Conduction, Convection & Radiation)

– Steady State Analysis
– Time Transient Analysis

Heat of Hydration Analysis

– Thermo-elastic Analysis (Temperature stress)
– Maturity, Creep, Shrinkage & Pipe Cooling

Construction Stage (Sequence) Analysis

– Time dependent Material Properties
– Boundary Group
– Static Load Group

Other Analysis Features

– Analysis for finding Unknown Forces by Optimization
– Bridge Structure Analysis considering Support Settlements
– Structural Steel Bridge Analysis reflecting before and after Composite Actions

Calcolo multiprocessore

Calcolo multiprocessore e a elementi finiti

Midas CIVIL permette il calcolo multiprocessore.
È possibile lanciare più calcoli in sequenza grazie al processore batch.
La libreria di Elementi Finiti di Midas CIVIL contiene numerosi tipi di algoritmi dell’ultima generazione.
L’accuratezza è garantita da numerosi test e benchmarks tra i quali quelli suggeriti dal NAFEMS.
– Compression only
– Tension only
– Gap
– Hook
– Cable (Catenary Element)
– Truss
– General Beam
– Tapered Beam (trave a sezione completamente variabile)
– Plane Stress
– Plane Strain
– Stiffened Plate
– Axisymmetric
– Plate (Thick/Thin, In-plane/Out-of-plane Thickness, Orthotropic)
– Solid Element (Hexagon, Wedge & Tetrahedron)