Анализ геометрически нелинейных деформаций высотных зданий

Анализ геометрически нелинейных деформаций высотных зданий

Автор: Эусебио Нсуе Обианг

Шифр специальности: 05.23.17

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2002

Место защиты: Москва

Количество страниц: 191 с. ил

Артикул: 2314724

Автор: Эусебио Нсуе Обианг

Стоимость: 250 руб.

Анализ геометрически нелинейных деформаций высотных зданий  Анализ геометрически нелинейных деформаций высотных зданий 

СОДЕРЖАНИЕ.
Условные обозначения.
Введение
Глава 1. Моделирование высотного здания
1.1. Конструктивная модель.
1.1.1. Каркасные высотные здания.
1.1.2. Высотные здания на основе пластинчатых каркасов.
1.2. Математическая модель.
1.2.1. Особенности применения дискретной модели
1.2.2. Функциональные основы дискретной модели.
1.2.3. Метод конечных элементов.
1.2.4. Связь МКЭ с вариационным принципом Лагранжа. .
1.2.5. Функции формы координатные функции
Глава 2. Расчетная схема
2.1. Глобальные оси координат
2.2. Каркасные здания
2.2.1. Возможность упрощения пространственной задачи рамносвязевого каркаса до плоскостной задачи
2.2.2. Конечный элемент балочной подсистемы рамносвязевого каркаса
2.2.3. Напряженно деформированное состояние балки .
2.3. Здания с пластинчатым каркасом
2.3.1. Основные допущения к расчету пластинчатых каркасов.
2.3.2. Несущие конструкции здания с пластинчатым каркасом.
2.3.3. Возможности упрощения пространственной задачи расчета здания с пластинчатым каркасом до плоскостной .
2.3.4. Конечные элементы плоских стен и
подсистем связи
2.3.5. Напряженно деформированное состояние плоских стен и подсистем связи.
2.3.6. Функции формы плоских стен и подсистем связи.
Глава 3. Основные соотношения МКЭ конечных элементов для расчета высотных зданий.
3.1. Матрица жесткости и геометрическая матрица конечного элемента каркасного здания.
3.1.1 Физические уравнения.
3.1.2. Геометрические нелинейные уравнения.
3.1.3. Вариационный принцип Лагранжа.
3.1.4. Вывод основных соотношений МКЭ для балки в геометрической нелинейной постановке.
3.2. Матрица жесткости и геометрическая матрица конечного элемента, здания с шарнирной рамой.
3.2.1. Физические уравнения
3.2.2. Геометрически нелинейные уравнения
3.2.3. Вывод основных соотношений МКЭ для плоского элемента.
3.3. Матрица жесткости и геометрическая матрица конечного элемента упруго защемленной консольной рамы
3.3.1. Напряженное состояние простенка.
3.3.2. Основные упрощение к исследованию
упруго защемленной консольной рамы.
3.3.3. Напряженно деформированное
состояние стержня
3.3.4. Аппроксимация поля перемещения стержня
3.3.4. Вывод основных соотношений МКЭ для стержня
Глава 4. Расчет высотных зданий
4.1. Преобразование координат.
4.2. Основные соотношения МКЭ для конструкции.
4.3. Матрица кинематических связей
4.4. Учет граничных условий структуры.
4.5. Краткое описание метода последовательных нагружений
4.6. Исследование геометрической нелинейности.
4.6.1. Расчет по деформационной схеме.
4.6.2. Определение критической нагрузки.
4.6.3. Алгоритм деформационного расчета.
4.7. Устойчивость высотных зданий.
4.7.1. Устойчивости первого рода
4.7.2. Алгоритм расчета устойчивости первого рода
4.7.2. Устойчивость второго рода
4.8. Вычисление деформаций, напряжений и усилий в конструкциях высотного здания.
4.8.1 Плоская рама
4.8.2. Шарнирная рама.
4.8.3. Упруго защемленная консольная рама.
Общие выводы.
Рекомендации.
Обзор литературы.
Приложение 1. Блок схема алгоритма расчета с учетом геометрической нелинейности
Приложение 2. Продольно поперечный изгиб шарнирно опертой балки
Приложение 3. Деформационный расчет рамы
Условные обозначения.
6 Малое возмущение.
Продольная сила.
0 Осевая сила.
5 Продольная сила, меняющаяся по высоте поперечного сечения. Иср Критическое значение продольной силы.
М Суммарный изгибающий момент в поперечном сечении.
М0 Изгибающий момент.
М5 Дополнительный изгибающий момент от продольных сил .
Мо Дополнительный изгибающий момент от осевых СИЛ 0.
М Дополнительный изгибающий момент от продольных сил 5.
О Поперечная сила равномерно распределенная по поперечному сечению.
Сложное поле перемещений внутри конечного элемента.
и, V, ф , Компоненты вектора .
Цк Вектор обобщенных узловых перемещений конечного
элемента.
Ц Вектор обобщенных узловых перемещений структуры.
Ц Компоненты вектора
ад Блочная матрица изгибной, продольной и крутильной
жесткости конечного элемента.
Кк Матрица жесткости конечного элемента.
Ко Матрица жесткости конструкции.
Узловая изгибная нагрузка.
Вектор обобщенных узловых сил конечного элемента.
Вектор внешних узловых нагрузок.
Критическое значение внешних нагрузок.
Матрица столбец обобщенных узловых нагрузок конечного элемента.
Параметр нагрузки.
Заданное нагружение.
Внешняя сила при параметре нагрузки равном 1.
Продольная сила при единичном параметре нагрузки.
Критическое значение .
Геометрическая матрица конечного элемента.
Агрегированная матрица структуры.
Суммарная энергия конечного элемента.
Суммарная энергия системы, функциональное пространство, модуль Юнга.
Коэффициент Пуассона.
Модуль сдвига.
Потенциальная энергия конечного элемента.
Потенциальная энергия структуры.
Некоторый функционал от суммарной энергии системы.
Работа внешних сил, площадь поперечного сечения.
О в Матрица функций формы балочного конечного элемента.
Компоненты матрицы О в
Рп Интерполяционный полином Лагранжа.
Р х У Функции формы мембраны.
От Матрица функций формы мембраны.
, тЛ Компоненты матрицы
Вектор мембранных усилий.
Компоненты вектора .
Б Площадь треугольника,
д Вектор напряжений.
Компоненты 5.
о,,оу,т
6 Вектор деформации.
х,у,у Компоненты вектора
X Элемент функционального п мерного пространства Е.
Х Компоненты X.
Н Подпространство пространства Е.
Ь Толщина простенка или мембраны.
СО А Ху Функции Эрмита элементы подмножества О.
и Вещественные числа.
1х,1и Аппроксимация, функционал аппроксимации.
Ш Матрица кинематических связей.
Ьк Матрица преобразования координат конечного элемента.
1К Матрица соответствия локальной нумерации и глобальной ну
мерации узлов конечного элемента. iX Диагональная матрица элементов х 1 1,2, п.
Вектор узловых перемещений структуры в целом.
Вектор узловых реакций структуры в целом.
Гяс Блок матрицы Г , учитывающий усилия, возникающие от дополнительных продольных сил.
Яке Вектор не известных узловых сил.
Кяс Блок матрицы К матрица позволяющей определить не из
вестных сил.
Яке Вектор известных перемещений при определении не извест ных сил.
Особая матрица структуры.
Гэ Особая агрегированная матрица.
Пц Условное обозначение функции формы мембраны.
ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность


Конечным элементом подсистем стен упругозащемленной консольной рамы является стержень со специальным образом подобранными жесткостными характеристиками, в то же время как конечным элементом соединяющих перемычек является изгибаемый балочный элемент. В обоих случаях поле перемещения внутри каждого конечного элемента представляется через вектор обобщенных перемещений узлов матрицей функции формы Эрмита. Для шарнирных консольных рам в качестве конечного элемента плоских стен выбирается двумерный симплексэлемент, а для соединяющих перемычек выбирается ферменный элемент. Глава 3 В главе изложены некоторые геометрические соотношения нелинейной теории П. Выведена геометрическая матрица для балки конечный элемент балочной подсистемы рамносвязевого каркаса. Выведена геометрическая матрица для двумерного симплексэлемента конечный элемент подсистем стен соединенных шарнирными балками перемычки. Выведена геометрическая матрица стержня со специальным образом подобранными значениями жесткостных характеристик конечный элемент подсистем стен соединенных заделанными балками перемычки, и подсистем связи рамносвязевого каркаса. Глава 4 В главе, выведены основные соотношения МКЭ для высотного здания в геометрической нелинейной постановке. Далее в главе, изложено короткое описание метода последовательных нагружений и модифицированного метода последовательных нагружений, а также его применение к решению геометрически нелинейного матричного уравнения задачи расчета высотных зданий. В заключение главы определяется усилия в сечениях конструкций высотного здания. Приложение 1 Приводится блок схема алгоритма геометрически нелинейной задачи расчета высотных зданий. Приложение 2 Для иллюстрации разработанной методики исследования нелинейных деформаций, решается задача продольно поперечного изгиба шарнирноопертой балки. Приложение 3 Для сравнения результатов полученных другими исследователями, решается задача деформационного расчета рамы. ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ. Действительное статическое поведение здания исследуют на его модели. Моделирование является формализацией физической действительности и обусловливается стремлением сократить расчетные работы, а также упростить и сделать более наглядной статическую схему конструкции. Необходимость одновременного достижения этой двойной цели ведет к рассмотрению двух моделей конструктивной и математической. КОНСТРУКТИВНАЯ МОДЕЛЬ. Стоящее на фунте здание по своему физическому характеру представляет собой трехфазную систему, компонентами которой являются грунт, фундамент, нижнее и верхнее строение несущей конструкции рис. Между соединенными друг с другом фазовыми компонентами возникает взаимодействие, которое определенным образом управляет статическим поведением всей конструктивной системы. Модель фунта обычно представляет собой упругое полупространство . Моделью фундамента и передающей конструкции в зависимости от метода устройства фундамента мелкого или глубокого заложения является плита или балочный ростверк на упругом основании, которые имеют точечные, прерывистые или сплошные опоры , . Модель верхнего строения обычно представляет собой пространственной системы из балочных и плоских элементов, жестко соединенные между собой и защемленной в нижних строениях здания. Каркасные высотные здания. Обоснование применения каркаса. В высотных зданиях каркас может воспринимать как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки и обеспечивать жесткость и устойчивость здания. В этом случае стены служат заполнением и являются лишь ограждающей конструкцией. Итак, назначение и характер работы разобщенных конструкций определяется наиболее рациональным выбором материалов. Материал высокой прочности для каркаса и материал малообъемного веса и малой теплопроводности но и, соответственно, относительно малой прочности для ограждающих стен. Так, например, для несущих конструкций используются высокопрочные материалы сталь и железобетон, сосредоточенные в элементах каркаса, а для заполнения стен в каркасном здании применяется легкий и одновременно эффективный по своим теплоизоляционным качествам материал.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.203, запросов: 241