Динамические явления в стержневых системах при изменении их структуры

• Автор: Холодов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 121 с.

Содержание
Нормативные ссылки
Обозначения и сокращения
Введение
1 Классификация, применение и проблемы использования конструкций, моделируемых стержнями
1.1 Особенности применения стержневых систем
1.1.1 Основы использования конструкций из железобетона
1.1.2 Вопросы использования металлоконструкций
1.2 Классификация дефектов конструкций и статистика их проявлений
1.2.1 Дефекты для железобетонных конструкций
1.2.2 Дефекты изготовления и монтажа металлоконструкций
1.2.3 Главные причины возникновения разрушений и аварийных ситуаций
1.2.4 Обобщение причин возникновения обрушений промышленных конструкций
1.3 Характеристики затуханий колебаний в расчетных конструкциях
1.3.1 Определение демпфирующих характеристик стали марки Сталь
1.3.2 Декремент затухания для железобетона
Выводы
2. Математическая модель стержневых систем и методика динамического расчета состояния конструкции
2.1 Общий принцип моделирования стержневых систем
2.2 Уравнения состояния одного стержня
2.3. Определение состояния стержня на основе начальных характеристик
конечного элемента в матричной форме
2.4 Составление математической модели стержневой системы
2.5 Определение законов движения точек стержневой системы
Выводы
3. Примеры расчета задач о внезапном изменении условий опирания прямого стержня
3.1 Моделирование исходного состояния
3.2 Моделирование обрыва одной связи на конце стержня с сохранением заделки на другом
3.3 Моделирование статического состояния стержня после перехода к свободному краю на правом конце
3.4 Моделирование поведения стержня, имеющего жесткую заделку на двух концах после перехода к шарнирам
3.5 Динамический расчет конструкций предложенных схем
Выводы
4. Расчет сложных составных конструкций
4.1 Моделирование сценариев разрушения
4.2 Расчет составных конструкций с учетом демпфирования
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение
Приложение
Нормативные ссылки
В настоящей диссертации использованы ссылки на следующие стандарты: -ГОСТ 23118-99. Конструкции стальные строительные. Общие технические условия; ,
- ГОСТ 31295.1 - 2005. Шум. Затухание звука;
- СНиП Ш-18-75. Металлические конструкции;
- СП 53-101-98. Изготовление и контроль качества стальных строительных конструкций.
- СНиП П-23-81* Стальные конструкции

Обозначения и сокращения
В тексте диссертации приняты следующие обозначения:
• полужирный шрифт обозначает векторы, например, ц — вектор распределенной силы, У - вектор параметров состояния стержня, а — столбец модальных коэффициентов и т.п.

• Прямой обычный прописной шрифт обозначает матрицы, например, А(я,о), - матрица системы дифференциальных уравнений и т.п.
• Курсивный шрифт обозначает скалярные величины и компоненты матриц, векторов, тензоров, например, ( - время, 1¥пк - компонент матрицы V/ с индексом строки п и столбца к.
• Знаки “{}” обозначает матрицы-столбцы, например, {их иу и2 9Х 0у 02 }-матрица-столбец.
• Знаки “[]” обозначает матрицы-строки, например, [их иу и2 0Х 0У 02 ]- матрица-строка.
• Знак “©” обозначает прямую сумму матриц, например, и = {их иу и7}; 0 = {0х 0У ©2}; у = и © 9 => у ={ их иу и2 9Х 0У 0г}

• Знак (' ) обозначает производную по координате, например, у
, . дх
• Знак (.) над символом обозначает производную по времени, например,
В тексте диссертации приняты следующие сокращения: , ЛСК — локальная система координат;
МК и металлоконструкции;
МКЭ - метод конечных элементов;
МЖС - матрица жесткости стержня;
МДЖС - матрица динамической жесткости стержня; МНП - метод начальных параметров;
НДС — напряженно-деформированное состояние.

а - аварийное обрушение вытяжной башни высотой 100 метров сероулавливающих установок Горно-
в - обрушение покрытия цеха обжига на Магнитогор-| ском цементном заводе
б - обрушение покрытия здания адъюстажа термокалибровочного цеха ОАО «Златоустовский ме-обогатительного производства ОАО «Магнитогорский таллургический завод»
металлургический комбинат»
г - обрушение покрытия травильного отделения здания ЛПЦ-5 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»
Рисунок 1.3 - Иллюстрация ряда обрушений промышленных конструкций
Расследования данных случаев специалистами показали, что одной из основных причин произошедших аварий является неэффективность работы сугце-ствующей системы управления промышленной безопасностью, не обеспечивающей достаточный уровень технической безопасности при эксплуатации
„ |. I ;!ч 'V
производственных объектов и не принимающей должных мер по реализации
I ; , I. ] I <':4«&’?'
Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производствен-ных объектов». [92]

В недостаточной мере проводятся обследования зданий и сооружений независимыми экспертными организациями. Согласно нормативным документам