Novel mathematical programming
procedures for the force-based inelastic
analysis of three-dimensional framed
structures

Patsios, Theodoros; Πάτσιος, Θεόδωρος

dc.contributor.author	Patsios, Theodoros	en
dc.contributor.author	Πάτσιος, Θεόδωρος	el
dc.date.accessioned	2020-03-09T14:34:36Z
dc.date.available	2020-03-09T14:34:36Z
dc.date.issued	2020-03-09	en
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49903
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17601
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μέθοδος Δυνάμεων	el
dc.subject	Μαθηματικός Προγραμματισμός	el
dc.subject	Μη-ολόνομη Πλαστικότητα	el
dc.subject	Στατική Ανελαστική Ανάλυση	el
dc.subject	Ανακυκλιζόμενη Φόρτιση	el
dc.subject	Force Method	en
dc.subject	Mathematical Programming	en
dc.subject	Non-holonomic Plasticity	en
dc.subject	Pushover Analysis	en
dc.subject	Cyclic Loading	en
dc.title	Novel mathematical programming procedures for the force-based inelastic analysis of three-dimensional framed structures	en
dc.title	Πρωτότυπες αριθμητικές διαδικασίες μαθηματικού προγραμματισμού για την ανελαστική ανάλυση τρισδιάστατων πλαισιωτών σχηματισμών με τη μέθοδο των δυνάμεων	el
dc.contributor.department	Τομέας Δομοστατικής, Εργαστήριο Στατικώς & Αντισεισμικών Ερευνών	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Structural Mechanics	en
heal.classification	Structural Analysis	en
heal.classification	Δομική Μηχανική	el
heal.classification	Στατική	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-04
heal.abstract	In this work, a method for the inelastic analysis of planar (2D) and spatial (3D) statically indeterminate structural frames is developed. Plasticity is modeled following the oncentrated/lumped approach (plastic hinges). A novel, fully automated formulation that uses Lagrange multipliers to model discontinuities in a simple and efficient way is proposed. The redundant (indeterminate) forces serve as the primary unknowns (also referred to as “independent” variables). Material hardening, internal discontinuities (e.g. articulations), nodal eccentricities (also referred to as “rigid” elements), are all taken into account. A formulation including geometric non-linearity (also referred to as “P-Δ” and “P-Δ-δ” effects) is also investigated within the context of this work. A mixed-code computer program was written in FORTRAN 2003/2008 and ANSI C/C++, that is able to follow the exact event-to-event plasticization and the development of post-elastic deformations of a structural frame according to a predefined loading pattern and under the assumption of non-holonomic plastic behaviour, until the point of plastic collapse is efficiently determined. The proposed method, which is a step-by-step method, is formulated within the frameworks of graph algorithms, non-holonomic plasticity, and mathematical programming.	en
heal.abstract	Στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκε μια μέθοδος για την ανάλυση ανελαστικών στατικώς υπέρ- ορισμένων δισδιάστατων (2Δ) και τρισδιάστατων (3Δ) φερόντων πλαισίων. Η πλαστικότητα προσομοιώνεται υπό την παραδοχή σημειακών πλαστικών αρθρώσεων. Προτείνεται ένας καινούργιος, πλήρως αυτοματοποιημένος φορμαλισμός που χρησιμοποιεί τους πολλαπλασιαστές του Lagrange προκειμένου να προσομοιωθούν οι ασυνέχειες ενός φορέα, με εύκολο και αποτελεσματικό τρόπο. Ως άγνωστοι του (πρωτεύοντος) προβλήματος νοούνται οι στατικώς πλεονάζουσες δυνάμεις και ροπές. Λαμβάνονται υπ’ όψιν η κρατυνόμενη πλαστικότητα, οι εσωτερικές ασυνέχειες (π.χ. αρθρώσεις), και οι εκκεντρότητες των κόμβων ενώσεως μεταξύ μελών. Επίσης, στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, διερευνήθηκε και ένας φορμαλισμός που συμπεριλαμβάνει τις γεωμετρικές μη-γραμμικότητες (ή αλλιώς τα φαινόμενα “P-Δ” και “P-Δ-δ”). Συγγράφηκε ένα λογισμικό μικτού κώδικα σε γλώσσες FORTRAN 2003/2008 και ANSI C/C++, το οποίο δύναται να παρακολουθεί την ακριβή βήμα-προς-βήμα πλαστικοποίηση και την ανάπτυξη παραμορφώσεων πέραν των ελαστικών, για δομικά πλαίσια οποιασδήποτε γεωμετρίας, σύμφωνα με μια προκαθορισμένη κατανομή εξωτερικών φορτίσεων και υπό την παραδοχή μη-ολόνομης πλαστικής συμπεριφοράς υλικού, μέχρι τον αποτελεσματικό προσδιορισμό του σημείου κατάρρευσης (φορτίου και μηχανισμού). Η προτεινόμενη μέθοδος, η οποία είναι μια μέθοδος που ανήκει στην κατηγορία των μεθόδων «βήμα προς βήμα», διατυπώθηκε και αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας αλγορίθμους εύρεσης συντομότερης διαδρομής εντός γράφων, την έννοια της μη-ολόνομης πλαστικότητας, και τον μαθηματικό προγραμματισμό.	el
heal.sponsor	ΕΛΚΕ (partial funding, for 2 years)	en
heal.sponsor	ΕΛΚΕ (μερική χρηματοδότηση, για 2 έτη)	el
heal.advisorName	Σπηλιόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Σπηλιόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδρακάκης, Μανόλης	el
heal.committeeMemberName	Μαράτος, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Κουμούσης, Βλάσιος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Βησσαρίων	el
heal.committeeMemberName	Μπίσμπος, Χρήστος	el
heal.committeeMemberName	Σταυρουλάκης, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	English: 151 / Ελληνικά: 167
heal.fullTextAvailability	false