Numeryczna analiza nieliniowa procesu podnoszenia łuku stadionu Wembley z uwzględnieniem oddziaływania konstrukcji

Projekt dotyczy nieliniowych symulacji numerycznych metodą elementów skończonych (MES) procesu podnoszenia jednego z najbardziej złożonych obiektów inżynierskich współczesnej Europy – łuku stadionu Wembley w Londynie, stanowiącego główny element nośny konstrukcji dachowej. Obliczenia będą realizowane w środowisku Abaqus, co umożliwi analizę efektów nieliniowości geometrycznej i materiałowej występujących w trakcie montażu konstrukcji.

Celem projektu jest opracowanie realistycznego modelu MES łuku o geometrii i sztywności zbliżonej do konstrukcji rzeczywistej, a następnie przeprowadzenie symulacji jego podnoszenia wraz z uwzględnieniem obciążeń pochodzących od konstrukcji dachu stadionu. Szczególny nacisk położony zostanie na odwzorowanie sekwencji montażowej, zmiennych warunków brzegowych oraz stopniowego wprowadzania obciążeń, co pozwoli na analizę rzeczywistych stanów naprężeń i sił wewnętrznych, których nie da się wyznaczyć w sposób poprawny przy użyciu klasycznych modeli statycznych.

W ramach projektu zostanie opracowana metodyka modelowania procesu podnoszenia łuku, obejmująca etapy przejściowe konstrukcji, zmiany schematów podparcia oraz oddziaływanie układu dachowego. Na tej podstawie zostaną wyznaczone siły osiowe, momenty zginające oraz przemieszczenia łuku zarówno w trakcie podnoszenia, jak i w stanie docelowym po zamontowaniu dachu. Wyniki symulacji pozwolą na ocenę wpływu obciążeń dachowych na globalną stateczność i wytężenie konstrukcji.

Istotnym elementem projektu będzie również porównanie wyników uzyskanych w środowisku Abaqus z obliczeniami wykonanymi w programie Robot Structural Analysis, co umożliwi ocenę ograniczeń podejścia liniowego w analizie konstrukcji wielkogabarytowych poddanych złożonym procesom montażowym. Projekt przyczyni się do lepszego zrozumienia roli fazy wznoszenia konstrukcji w projektowaniu nowoczesnych obiektów inżynierskich.