Cesar - lcpc
Software FEA pentru Inginerie Civilă, tuneluri și Inginerie Geotehnică proiectat și dezvoltat de institutul IFSTTAR
Aplicații CESAR
CESAR LCPC este un program pentru analiza structurilor care utilizează metoda elementului finit, proiectat și dezvoltat de institutul IFSTTAR (cunoscut până nu de mult sub denumirea de LCPC – Laboratorul Central de Drumuri și Poduri). În continuă dezvoltare începând cu 1983 pentru a răspunde exigențelor impuse de norme (standarde, normative, ș.a.m.d.), CESAR oferă soluții pentru rezolvarea problemelor de infrastructură, de mecanica terenurilor și oferă rezolvare provocărilor cauzate de schimbările de mediu și cele hidrogeologice.
Din 2003, itech s-a alăturat echipei de dezvoltare aducându-și astfel expertiza pentru proiectarea unei interfețe performante și ușor accesibile. Așadar, strânsa colaborare dintre IFSTTAR și itech face astăzi din CESAR un program profesionist și de încredere atât pentru calculul plan (2D), cât și pentru analize spațiale pe mediu continuu (3D).
Geotehnică
CESAR 2D sau 3D este un program ușor de utilizat pentru o gamă variată de proiecte din sfera ingineriei geotehnice. Marea majoritate a contractorilor și consultanților din domeniul ingineriei civile și ingineriei geotehnice aleg CESAR-LCPC pentru capacitatea sa unică de a analiza structurile geotehnice propuse pe etape de execuție, pentru că surprinde în detaliu interacțiunea teren – structură și a tasărilor.
Interfața prietenoasă ghidează cu ușurință utilizatorul pe întreg parcursul definirii modelului de calcul și a specificațiilor impuse de datele de intrare ale proiectului sau de norme. Fenomenele geotehnice complexe pot fi astfel soluționate cu CESAR-LCPC: comportarea neliniară a terenului, interacțiunea teren – structură, condiții hidraulice ale amplasamentului, efecte dinamice…
Tuneluri
CESAR LCPC a fost utilizat in proiectele multor tuneluri importante (Groene Hart tunnel, Subway of Cairo, Channel tunnel).
Este recunoscut pentru capacitatea sa de realizare a modelelor: de la geometrii simple (modelare plană, modele axial simetrice) la modele complexe 3D, cu modelarea precisă a intersecțiilor specifice metodelor de calcul ale tunelurilor (TBM, NATM). CESAR oferă o gamă largă și variată de funcționalități pentru modelarea situațiilor variate de proiectare a tunelurilor: etapele de execuție, preorganizare și pretrasare, efectele de lungă durată, sarcini hidraulice, sarcini termice.
Metoda CCM (Convergence – Confinement Method) este propusă într-o manieră parametrică și didactică în utilitarul C-TUNNEL, software dedicat pentru etapa de predimensionare a tunelurilor din cadrul proiectelor.
Beton
Este un program asemănător programelor tradiționale de calcul care au implementată metoda elementului finit. CESAR LCPC este astfel echipat cu funcții standard pentru performarea analizelor structurale: grinzi și elemente tip membrană, resorturi și alte tipuri de legături, tipuri de încărcări variate, algoritmi de calcul static și dinamic.
CESAR propune o gamă largă de modele constitutive dedicate pentru calculul elementelor din beton (criteriul parabolic, Willam-Warnke) sau zidărie (omogenizare).
Suplimentar, CESAR este capabil să analizeze comportarea betonului în condiții de stare limită ultimă și de stare limită de serviciu. Module specifice, sub denumirea lor specifică TEXO și MEXO, au fost totodată dezvoltate pentru a face posibilă analiza comportării betonului în primele etape ale procesului de întărire. TEXO poate determina atât temperatura, cât și gradul de hidratare de-a lungul procesului de întărirea a betonului. Aceste rezultate servesc ca date de intrare pentru MEXO, acesta din urmă putând determina câmpurile deplasărilor și eforturilor cu scopul de a previziona riscul de apariție a fisurilor la vârste mici ale betonului.
Caracteristici | Module
Programul ALIZE-LCPC integrează algoritmul lui Burmister. Astfel ALIZE-LCPC poate determina tensiuni și deformații în orice punct din plan sau din adâncimea unei structuri pluristratificate.
Caracteristici:
- definirea structurilor pluristratificate
- definirea modului de interacțiune dintre straturi (conexiune fixă, clivaj sau semi-clivaj)
- alegerea tipului de material asociat fiecărui strat elementar din baza de date a programului sau definirea manuală a acestuia
- introducerea încărcărilor (pe osie sau nu) complexe sau nu
Scopul principal al programului ALIZE-LCPC a fost acela de a răspândi Metoda Franceză și standardele franceze pentru calculul de dimensionare al structurilor rutiere. Astfel integrează toti coeficienții metodei raționale: risc, agresivitate, materiale standardizate, legi de cedare și sarcini de referință (13t/osie).
Un calculator dedicat ghidează utilizatorul în definirea valorilor admisibile pentru proiectarea structurilor rutiere standard.
ALIZE-LCPC integrează o opțiune pentru analiza la înghet – dezgheț a structurilor.
Propagarea câmpului termic este calculată pe adâncimea structurii rutiere considerate. Sunt propuși parametrii de evaluare pentru sensibilitatea la îngheț a straturilor elementare.
Astfel inginerul are posibilitatea de a evalua comportarea structurii rutiere pe timpul iernii. O proiectare judicioasă în acest sens conduce spre neîntreruperea traficului pe timpul iernii.
ALIZE-LCPC pune la dispoziția utilizatorului instrumente dedicate pentru proiectarea structurilor pentru trafic greu, pentru zone portuare sau parcuri industriale.
Utilizatorul poate astfel defini sarcini specifice de trafic (formă, intensitate, etc.) precum: stivuitoare, rasteluri și altele similare.
Analiza este realizată în așa fel încât toate eforturile și deformațiile obținute în structura proiectată să aibă la bază datele de trafic introduse de utilizator. Analiza pentru estimarea gradului de degradare este de asemenea posibilă și este luată în calcul pentru stabilirea grosimii finale a tramei.
ALIZE-LCPC include o procedură de a edita (calibra) baza de deformații obținută in urma măsurătorilor / încercărilor cu deflectograful tip Lacroix sau deflectometrul FWD. După calibrare, printr-o analiză inversă, programul determină modulii specifici fiecărui strat elementar din structura analizată.
Această rutină de calcul ajută inginerul să evalueze comportarea structurii existente pe criterii de rezistență mecanică și să propună o soluție de consolidare – de creștere a rezistenței pentru noile exigențe de exploatare.
Această analiză poate fi realizată pe multiple baze de deformații repartizate de-a lungul secțiunii de drum analizate. Proiectantul poate astfel identifica cele mai defavorabile profile și poate oferi o diagnoză referitoare la viitoarele condiții de exploatare pentru sectorul de drum analizat.
ALIZE-LCPC este conceput pentru un studiu parametric ușor pentru mai multe proprietăți ale straturilor.
Astfel orice utilizator poate edita:
- temperatura de referință
- librăria de materiale
- parametrii de calcul (agresivitate, risc, etc.)
Toate aceste opțiuni permit utilizatorului să adapteze programul și, implicit, analiza la contextul local (ex: programul s-a putut utiliza în regiuni precum Africa Sub-Sahariană, Africa si Maghreb).
