Обратная связь
Инженерный анализ — это больше, чем программное обеспечение®

CivilFEM for ANSYS

CivilFEM for ANSYS - это самый передовой, всеобъемлющий и авторитетный программный продукт, основанный на методе конечных элементов (МКЭ) и предназначенный для нужд гражданского строительства.

CivilFEM for ANSYS сочетает в себе современные функции прочностного анализа общего назначения (ISO-9001) с возможностями конструкторского проектирования, что делает его уникальным и мощным инструментом для широкого круга задач гражданского строительства, таких как мосты, туннели, подпорные стены, разнообразные свайные ростверки и фундаменты, уникальные здания, морские и гидротехнические сооружения, и многое другое.

Поскольку CivilFEM for ANSYS полностью интегрирован в ANSYS, то он поддерживает все виды прочностных и тепловых расчетов: динамические, статические, линейные и нелинейные задачи.

CivilFEM for ANSYS состоит из ряда расчетных модулей CivilFEM INTRO – модуль общего назначения и специализированных модулей, относящимися к конкретным задачам гражданского строительства: Bridges and Civil Nonlinearities Module (проектирование и расчет мостов, эстакад, путепроводов), модуль Advanced Prestressed Concrete Module (модуль преднапряженного бетона) и Geotechnical Module (геотехнические задачи).

CivilFEM Multidiscipline – это комплексный инструмент, включающий в себя все специализированные модули, разработанные для CivilFEM (INTRO, Geotechnical, Bridges and Civil Non-linearities и Advanced Prestressed Reinforced Concrete Modules), предоставляя пользователям полный набор решений, соответствующих потребностям гражданского строительства.

CivilPEM Multidiscipline Nuclear Power Plant (АЭС): все специализированные инструменты для проектирования и расчета производственных сооружений атомных станций (машинные залы, конфайменты и другие помещения).

 

Уникальные расчетные возможности CivilFEM for ANSYS

- Твердотельное трехмерное моделирование

- Операции Булевой алгебры

- Инструменты контроля расчетной сетки

- Отладчик ошибок

- Построение адаптивных и упорядоченных сеток

- Библиотека конечных элементов (более 200 наименований)

- Возможность комбинирования случаев нагружения

- Модальный расчет с начальными напраяжениями

- Нелинейные расчеты с любым сочетанием нелинейностей в конструкции

- Нелинейный расчет последовательности возведения конструкции (элементы Birth and Death, обновление свойств материала, зависимых от времени)

- Нелинейный анализ потери устойчивости

- Автоматическое создание контактов типа "surface-to-surface"

- Конечный элемент SOLID65 (non-linear solid reinforced concrete element)

- Оптимизация и параметризация строительных проектов

- Командный ввод и пользовательские функции

- Быстрые решатели для любого типа расчета

- Автоматическое управление шагом приращения нагрузки и динамические расчеты, специфичные для строительной отрасли

 

Типовые области применения CivilFEM for ANSYS

- Промышленное строительство, возведение высотных зданий и спортивных сооружений

- Сейсмические расчеты

- Проектирование атомных, ветровых и тепловых электростанций

- Оффшорное и морское строительство

- Проектирование и расчет мостовых переходов (подвесные, вантовые, бетонные и металлические пролеты)

- Бетонные конструкции с начальными напряжениями и нелинейным поведением

- Туннели (плиты, сваи, подпорные стенки)

- Задачи геомеханики грунтов

- Гидротехнические сооружения: дамбы (бетонные, земляные, плотины ГЭС (бетонные)

- Конструкции с тросами и специальное строительство

- Контроль качества возведения, расчеты для судебно-экспертной оценки сооружений, расчеты при изменениях в проекте

 

Модуль CivilFEM INTRO

Библиотека нелинейных материалов

Обширная библиотека материалов, охватывающая большинство международных строительных норм (кодов):

- Нелинейные и, зависящие от времени, свойства материала, редактируемые пользователем для проведения анализа этапов возведения

- Ввод и визуализация кривых деформирования материалов (Stress-Strain Curve), как функций времени

- Библиотека типов бетона

- Библиотека конструкционных сталей

- Библиотека предварительно нагруженных сталей

- Библиотека типов бетона с начальными напряжениями

- Пользовательская библиотека материалов

- Библиотека свойств грунтов и горных пород

- Утилиты для работы с бетоном: специальный интерфейс и генератор свойств для элемента SOLID65

 

Библиотека сталей в соответствии с выбранными нормами (кодами)

- Eurocode No 3 (European), AISC-LRFD (USA), EAE и CTE (Spanish), British Standard 5950

- Стали с начальными напряжениями в соответствии с нормами EHE (Spanish), British Standard 5896, ASTMA 416, JISG 3536, EN 10138

 

Библиотека бетонов в соответствии с выбранными нормами (кодами)

Eurocode No 2 (European), ACI 318 (American), EHE (Spanish), CEB-FIP (Model Code), British Standard 8110, AS3600 (Australian), GB-50010/ GB-50017(Chinese), SP 52101, IS 456.

 

Строительные нормы, доступные в CivilFEM for ANSYS

- Brazilian Code NBR6118
- Indian Standard 456
- Russian СП 52/101/03
- AASHTO code (Standard Specifications for Highway Bridges)
- CALTRANS Seismic Design Criteria
- French code PS 92
- Greek code EAK 2000
- Indian code IS 1856
- Uniform Building Code

 

Библиотека поперечных сечений

Позволяет задать любое поперечное сечение в едином окне. Доступны различные прочностные параметры поперечных сечений, опции армирования и соответствующие строительные нормы. Также CivilFEM for ANSYS позволяет выполнять автоматическую дискретизацию расчетных точек и граней по поперечному сечению.

 

Библиотека поперечных сечений для стальных балок:

- Библиотека горячекатаных профилей: доступно более, чем 4000 различных форм сечений

- Пользовательская библиотека горячекатаных профилей

- Быстрый поиск требуемой формы сечения

- Типовые сечения для стальных балок: Simple T, I Section, C Channel, Angled L, Box, Pipe

- Типовые сечения для плит

- Возможность комбинирования нескольких сечений в одно

- Встроенный редактор сечений (Section Editor)

 

Библиотека поперечных сечений для бетонных балок:

Типовые поперечные сечения для бетонных балок: Rectangular, Box, Simple T, Double T, Circular, Hollow circular

- Возможность задания армирования (ending, shear, torsion)

- Новые типы поперечных сечений

- Задание сечения путем извлечения данных из 2D/3D-модели

- Сечение может иметь любую форму и может состоять из разных материалов

- Пользовательская библиотека поперечных сечений

 

 

 

 

Комбинирование случаев нагружения (сочетание разных типов нагрузок)

- Простой, быстрый и пригодный для всех строительных задач, алгоритм комбинирования нагрузок

- Возможность реализации любого сценария совместного действия нагрузок

- Автоматическое объединение нагрузок со своими множителями (коэффициентами нагрузки)

- Алгоритмы комбинирования подвижных нагрузок в соответствии с выбранными нормами (кодами)

- Приложение нагрузок в любом направлении (ветровые нагрузки, землетрясения)

- Учет благоприятных и не благоприятных сочетаний нагрузок

                                

 

 

Проверка строительных конструкций по нормам (кодам)

CivilFEM for ANSYS осуществляет проверку строительной конструкции на соответствие нормам (кодам) или стандартам, с отображением элементов, которые являются «хорошими» (ОК) и «плохими» (NOT OK), а также запасов прочности (safety factors).

После проверки различных комбинаций нагрузок может быть сгенерирован отчет и по этим результатам.

 

Строительные нормы (коды) для сталей:

Наименование Типы проверок
AISC-LRFD Tension, Buckling Compression + Bending, Buckling Compression + Bending + Torsion, Bending, Shear, Plate Girder, Bending + Axial, Bending + Axial + Shear + Torsion
Eurocode 3 Class 1, Class 2, Class 3 and Class 4 sections, Tension (1D), Compression (1D),Bending (2D), Shear (2D), Bending + Axial (3D), Bending + Axial + Shear (3D), Compression Buckling (1D), Lateral Buckling (2D), Lateral Buckling in Bending + Tension (3D), Buckling in Bending + Compression (3D)
British Standard 5950 (1985/2001) Bending, Lateral Torsional Buckling, Tension, Compression Buckling, Tension Member with Moments, Compression Members with Moments
EA-95 Tension, Compression, Bending
GB50017 Bending, Shear, Bending + Shear, Axial, Bending + Axial, Compression Buckling
CTE DB SE-A Tension, Compression, Bending, Shear, Bending + Shear, Bending +Axial, Bending + Shear + Axial, Compression members with constant cross-section, Lateral-torsional buckling, Buckling in Bending + Axial, Buckling in Bending + Axial compression
Indian Standard IS 800 Tension, Compression, Bending, Shear, Bending + Shear, Lateral Torsional Buckling, Axial Force with Moments Governed by Material Failure
AISC-ASD Tension, Bending, Shear, Axial Compression + Bending, Axial Tension + Bending, Buckling Compression + Bending, Buckling Compression + Bending + Torsion
ANSI/AISC N690 Tension, Bending, Shear, Axial Compression + Bending, Axial Tension + Bending, Buckling Compression + Bending, Buckling Compression + Bending + Torsion

 

Строительные нормы (коды) для бетона:

Наименование Типы проверок
ACI 318, Eurocode No. 2, British Standard 8110, Australian Standard 3600, Chinese Code GB 50010, EHE, CEB-FIP, Brazilian Code NBR6118, AASHTO Code for Highway Bridges, SP 52-101 IS456 Ultimate Limit State Checking
   Checking and design options
  Axial+ Biaxial Bending Checking Axial+ Biaxial Bending Design, Shear & Torsion Checking, Shear & Torsion Design, Shell Reinforcement, In-plane shear checking and design
   
   

 

Армированные оболочки

Армированные оболочки создаются на основе конечных элементов ANSYS: Shell43, Shell63 и Shell93.

CivilFEM for ANSYS позволяет проектировать арматуру оболочки согласно следующим методам:

- Метод Wood-Armer: подбор арматуры выполняется по моментам MX, MY и MXY. На плоскостях нагрузки игнорируются. Углы ориентации арматуры определяются для каждой вершины оболочки.

- Метод CEB-FIP: подбор арматуры с учетом эффектов загрузок Tx, Ty, Txy, Mx, My, Mxy, Nx, Ny.

- Метод Orthogonal Directions: подбор арматуры для изгибающих моментов и осевых сил выполняется независимо для каждого направления. Армирование задается в виде ортогональной сетки (направления этой сетки принимаются по осям X и Y).

- Метод Mosts Unfavorable Direction: расчет армирования с учетом изгибающих моментов (Mx, My), крутящих моментов (Mxy), а также осевых сил (Tx, Ty) и сил сдвига плоскости (Txy).

     

 

 

Типы доступных расчетов

Расчеты на прочность:

- статический расчет

- динамические расчеты:

  - анализ собственных частот и форм колебаний (с начальными напряжениями);

  - нестационарный линейный и нелинейный расчеты;

  - гармонический анализ (Harmonic Response);

  - спектральный анализ (Spectrum Response);

  - автоматическое комбинирование нагрузок в соответствии с выбранными нормами (кодами);

  - сейсмическая утилита CFRAPPN;

  - сейсмические спектры доступны в форматах HTML и ASCII;

  - новый интерфейс для представления сейсмических спектров отклика;

  - доступ к сейсмическим расчетам через команду ~CFGET;

  - автоматическое определение спектров в соответствии с нормами Eurocode N 8, NCSE (Spanish) и GB50011 (Chinese);

  - задание сейсмического спектра отклика в соответствии с нормами Greek code EAK;

  - задание сейсмического спектра отклика в соответствии с нормами Indian Standard code IS 1893;

  - задание сейсмического спектра отклика в соответствии с нормами French code PS 92;

  - задание сейсмического спектра отклика в соответствии с нормами Uniform Building Code;

  - задание сейсмического спектра отклика в соответствии с нормами CALTRANS Seismic Design Criteria;

  - задание сейсмического спектра отклика в соответствии с нормами AASHTO;

  - задание сейсмического спектра отклика в соответствии с нормами Italian Code IT 3274;

  - встроенная карта бальности землетрясений в соответствии с местными нормами и программой  “Global Seismic Assessment Program”.

 

 - анализ потери устойчивости (Buckling Analysis):

  - линейный;

  - нелинейный.

 

 - расчеты на сейсмическую безопасность: методология сейсмической безопасности количественную оценку способности атомной электростанции противостоять конкретному типу землетрясения, а также позволяет безопасно ее отключать при превышении мощности.

 

Геометрические нелинейности: Large Strain, Large Deflection, Stress Stiffening, Spin Softening

 

 

Модуль CivilFEM Multidiscipline

CivilFEM Multidiscipline - это новое решение для всех существующих и новых клиентов ANSYS, которым не нужны ограничения количества узлов и элементов.

Включает в себя все специализированные модули, разработанные для CivilFEM (INTRO, Geotechnical, Bridges and Civil Non-linearities и Advanced Prestressed Reinforced Concrete Modules), предоставляя пользователям полное решение, отвечающее всем их потребностям. Он работает как «дополнение» с любым коммерческим продуктом ANSYS: Mechanical Pro, Mechanical Premium, Mechanical Enterprise.

 

Модуль Bridges and Civil Non-Linearities

Модуль Bridges and Civil Non-Linearities обеспечивает полное решение, позволяющее разработчикам мостов решать сложные задачи при помощи инструментов, которые представляют последние достижения в области строительных технологий. Это позволяет интуитивно генерировать, сетки, загружать и анализировать сложные мостовые конструкции, используя специальные утилиты. Кроме того, его полная интеграция с CivilFEM позволяет выполнить любой вид статического, динамического, линейного и нелинейного расчетов.

 

Мастер создания поперечных сечений

Определение общих поперечных сечений мостов путем указания основных размеров:

- Slab cross sections

- Box cross sections

- Solid or hollow sections

Эта возможность позволяет пользователю определять полые или сплошные участки сечений в конкретной точке мостового пролета.

 

Определение составных поперечных сечений мостовых пролетов:

- Балки (с или без крепления) и бетонная плита (симметричные или нет)

- Бетонная плита (симметричная или нет) и трапециевидная металлическая коробка

- Автоматическая генерация «сетки» для определенных секций для расчета свойств сечения. Любая секция моста может быть легко задана через GUI

 

 

Генератор подвижных нагрузок

Автоматически генерирует требуемые нагрузки для одного или нескольких транспортных средств, движущихся по всему мостовому пролету, с учетом:

- Типа транспортного средства: жесткое и гибкое (транспортное средство, которое приспосабливается к траектории моста)

- Количества, одновременно движущихся по мосту, транспортных средств. Транспортные средства могут быть разных типов (разное количество колес, осей, вес и т. д.)

- Вертикальных и горизонтальных нагрузок

 

Содержит базу данных стандартных норм (кодов) конструкций транспортных средств (Caltrans, AASHTO, высокоскоростные поезда и т. д.) и возможность определения любого универсального транспортного средства с его соответствующим рисунком нагрузки.

Нагрузки автоматически объединяются во время постобработки, используя инструмент интеллектуальной комбинирования в CivilFEM for ANSYS.

 

 

Мастерa создания мостов разных типов

Подвесной мост (Suspension Bridge):

Железобетонные и стальные поперечные сечения мостовых пролетов. Комбинированные сечения. Оптимизация начальных усилий в тросах (вантах).

 

Арочный мост (Arch Bridge):

Ввод необходимого числа секций моста и соответствующих данных. Генерация трехмерной модели моста на основе балочных и твердотельных элементов. Доступны три варианта расположения мостового пролета: высоко расположенный мост (Top bridge floor), средне расположенный мост (Intermedium bridge floor), низко расположенный мост (Low bridge floor).

 

Вантовый мост (Cable Stayed Bridge):

Разные варианты размещения вант. Несколько типов соединения между полотном моста и опорной мачтой.

Оптимизация размеров моста. Неограниченное количество опорных мачт, переменные поперечные сечения, вертикальные или наклонные мачты с различными схемами соединения вант.

 

 

Моделирование этапов возведения мостовых пролетов

Моделирование реального нелинейного процесса строительства мостовых пролетов, с учетом свойств материалов, зависящих от времени и возможность активации и деактивации элементов и материалов во время анализа.

Каждый этап строительства имеет свою продолжительность. Таким образом можно провести расчет с учетом истинного возраста материала (например, бетона) на всех этапах строительства.

       

 

 

Модуль Prestressed Reinforced Concrete

Модуль Prestressed Reinforced Concrete позволяет пользователю легко обрабатывать все виды предварительно напряженных бетонных конструкций. Он предоставляет множество инструментов, учитывающих все начальные напряжения в конструкции с учетом различных потерь, связанных с релаксацией материала, трения в анкерах и каналах и других элементах бетонного сооружения с начальными напряжениями.

            

 

Трехмерный редактор канатов с начальными напряжениями

- Каждый канат определяется независимо в обоих плоскостях: в плане и в меридиональном сечении

- Позволяет интуитивно понятно графически определять схемы разводки канатов в плане, так и в меридиональной плоскости

- Удобная система просмотра таблиц свойств канатов, которая позволяет переключаться между боковыми и меридиональными видами

- Позиционирование трехмерных канатов на основе опорных точек и радиусов кривизны. Автоматическое выравнивание выбранных канатов. Кривые Безье второго порядка используются программой для создания средней линии каната

- Возможность выбора и просмотра поперечного сечения с соответствующим расположением отображаемых канатов. Доступны многие графические параметры

- Отображение таблиц данных с графиками и списками всех потерь начальных напряжений в конструкции, которые могут быть настроены путем выбора или отмены выбора различных параметров

- Канаты могут быть размещены как в балочных, так и в твердотельных секциях

- Расчет мгновенных и длительных потерь как для пучков  канатов, так и для твердотельных элементов

- Любой вид в редакторе Tendon Editor можно экспортировать в векторном формате WMF, который будет использоваться с другими программами

                  

 

Расчет потерь начального напряжения

Мгновенные потери (Short Term Loses) предварительного напряжения автоматически учитываются наличии усилий на анкерах от канатов, трения между канатом и каналом и упругих деформаций бетона.

Длительные потери (Long Term Loses) предварительного напряжения автоматически учитываются вследствие действия ползучести, усадки бетона и релаксации материала канатов.

                                            

 

Усилия и моменты от начальных напряжений

Используя данный модуль, пользователь может быстро задать канат и начальные напряжения в нем. Затем CivilFEM for ANSYS разбивает (дискретизирует) канат, используя конечные элементы, и создает эквивалентные силы и моменты, принимая во внимание необходимые потери начального напряжения в конструкции. Затем пользователь может редактировать распределение усилий для дальнейшей тонкой настройки процесса расчета с начальными напряжениями.

                                                       

 

Проверка на соответствие строительным нормам (кодам)

Проверка и проектирование в соответствии с кодами с учетом начальных напряжений в канатах.

Оценка предела работоспособности: проверка на трещинообразование в соответствии с кодами и с учетом начальных напряжений.

Проверка предельного состояния конструкции (проверка на Axial+Bending): проверка с учетом начальных напряжений как для изостатических, так и для гиперстатических структур.

Построение диаграммы состояния бетона (Concrete Interaction Diagram) с учетом начальных напряжений.

   

 

Библиотеки материалов

Свойства материалов для предварительно напряженной стали разделены на 5 различных групп:

1. Общие свойства: общие для всех материалов (номер, ссылка, тип ...).

2. Расчетная аналитическая диаграмма "Stress-Strain".

3. Проектировочная диаграмма "Stress-Strain".

4. Специальные свойства для стали с начальными напряжениями.

5. Параметры строительных норм для стали с начальными напряжениями.

 

Пользовательская библиотека. Можно определить / изменить какое-либо свойство материала из встроенной библиотеки и создать определенную пользователем библиотеку, которая хранится внутри встроенной библиотеки программы для последующего использования.

                       

 

 

Модуль Geotechnical

Модуль Geotechnical был создан для решения задач геомеханики грунтов в 2D и 3D постановке с использованием любых конечных элементов Beam, Shell и Solid.

Интуитивно понятный интерфейс позволяет создавать сложные модели, быстро рассчитывая взаимодействие грунта с учетом нелинейностей материалов, геометрии и контакта.

Благодаря широким расчетным возможностям, предоставляемым в модуле Geotechnical, можно выполнять широкий спектр проектов, таких как: туннели, плотины, свайные фундаменты и ростверки, фундаментные плиты, подпорные стенки и другие конструции.

 

Фундаменты мелкого заложения

Пользовательская библиотека грунтов.

2D и 3D-модели грунтов.

3D-модели грунтов.

Расчет коэффициентов постели (минимальные, средние и максимальные значения).

                                         

 

Мастер подготовки свайных ростверков

Автоматическая генерация регулярных полигональных или круговых свайных ростверков.

Доступны различные типы свай: круглых, прямоугольных.

Автоматический расчет необходимого количества армирования в соответствии с выбранной нормой (кодом).

 

Анализ устойчивости склонов и откосов

CivilFEM for ANSYS позволяет рассчитывать коэффициент безопасности при моделировании склонов и откосов по следующим методам:

- классические методы разрушения (Fellenius, Bishop, Janbu и modified Janbu, Morgenstern price, US Corps of Engineers)

- FEM-результаты

- типы нагружений модели грунта: сейсмические нагрузки, структурные нагрузки и гидростатические нагрузки

                                    

 

 

Тоннели и подземные коммуникации

Автоматический расчет начальных напряжений. Критерии разрушения горных пород по Hoek и Brown. Модели пластичности: 2D/3D Drucker-Prager и Mohr-Coulomb. Элементы рождения и смерти.

Моделирование этапов построения тоннеля. Автоматическое определение поперечного сечения туннеля и этапов выемки грунта.

                                          

 

 

Общие расчетные возможности CivilFEM for ANSYS

Свойства библиотечных материалов для грунтов и горных пород делятся на 6 различных групп:

1. Общие свойства

2. Свойства для структурного анализа: статические и динамические свойства, поведение материала и т.д.

3. Удельные  свойства: удельный вес, плотность, пористость и т. д.

4. Свойства материалов: экспериментальные данные, кривые поведения материалов и т. д.

5. Размеры частиц (только для грунтов): параметры частиц и пределы Atterberg.

 

Критерии разрушения горных пород Hoek & Brown

Пользовательские библиотеки материалов

 

Библиотеки корреляций:

- генерация армированного грунта

- модели пластичности по Мору-Кулону

- учет больших перемещений и деформаций

- расчет коэффициентов запаса

- мощные функции постпроцессора

- генератор отчетов

- возможность использования команд APDL

- импорт ландшафта в виде файла LiDAR ASCII_GRID format (GIS) в Ansys Workbench и CFX (IGES)

 

 


Сопровождение пользователей

Вашу поддержку как пользователя в ежедневной работе обеспечивает профессиональная команда инженеров-специалистов КАДФЕМ, обладающих обширным опытом в сфере численного моделирования и комплексными экспертными знаниями в различных разделах физики.

Подробнее

Консалтинговые услуги

Как поставщик инженерных услуг мы проводим для клиентов расчетные работы на заказ. Вместе с выпуском соответствующей отчетной документации мы также передаем готовые расчетные модели и, если необходимо, готовим методику решения задачи, разрабатываемой на базе используемого программного обеспечения.

Подробнее  

Лицензирование ANSYS

Как авторизованный дистрибьютор и центр компетенции ANSYS на территории Украины, мы оказываем весь спектр услуг по лицензированию и техническому сопровождению программных продуктов ANSYS.

Подробнее