Информационно-измерительная и управляющая система для строительно-монтажных работ

• Автор: Спиридонов, Валерий Петрович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 312 с. : 28 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
1. Состояние исследований по обеспечению автоматизации строительно-монтажных работ
1.1. Особенности деформации массивов горных пород и их влияние
на прочность и устойчивость строительных сооружений
1.2. Анализ и обобщение влияния промышленных работ на
горный массив. Оценка устойчивого функционирования сооружений
1.3. Анализ проблемы безопасности строительных объектов
1.4. Основные причины и формы деформирования и разрушения
многоэтажных зданий
1.5. Обоснование системного подхода к моделированию строительного объекта
1.6. Анализ существующих моделей расчета здания совместно с
фундаментом и основанием
1.7 Аналитический обзор математических моделей описания ме-
ханических свойств и критериев разрушения материалов системы ЗФО
1.7.1. Кирпичная кладка
1.7.2. Бетон и железобетон
1.7.3. Грунты
1.8. Обоснование выбора метода прочностного анализа зданий и
сооружений и программного комплекса для его реализации
1.9. Обоснование состава и структуры частных задач исследования
1.10. Методы и приборы для маркшейдерско-геодезических
наблюдений за деформациями горных пород и сооружений

1.11. Полученные результаты и выводы
1.12. Постановка цели и задач исследований
2. Создание базовой математической модели и ее численного аналога для прочностного анализа пространственной системы «здание-фундамент-основание», решение проблемы замыкания краевой задачи определяющими соотношениями
2.1. Разработка базовой математической модели для прочностного анализа пространственной системы «здание-фундамент-основание»
2.2. Обоснование выбора определяющих соотношений нелинейной упругости и пластичности для замыкания краевой задачи
2.2.1. Модель физически нелинейного упругого материала
2.2.2. Модель деформационной теории пластичности
2.2.3. Теория пластического течения в расчетах грунтового основания
2.2.4. Модель пластического течения Друккера - Прагера
2.3. Разработка и применение моделей определяющих соотношений упруго-хрупких материалов с учетом структурного разрушения (накопления повреждений)
2.3.1. Модель упруго-хрупкого поведения бетона (железобетона)
2.3.2. Создание обобщающей математической модели механического поведения упруго-хрупких материалов (кирпичной кладки)
2.3.3. Определение критериев открытия - закрытия трещины
2.3.4. Описание модели разрушения упруго-хрупкого материала при сложном напряженном состоянии
2.4. Разработка алгоритмов численной реализации нелинейных краевых задач

2.5. Полученные результаты и выводы
3. Разработка технологических средств оценки микросмещений строительных конструкций
3.1. Разработка технологических приемов применения лазерных
устройств и приборов
3.2. Информационно управляющее обеспечение процесса
позиционирования объекта
3.3. Полученные результаты и выводы
4. Разработка технологических средств для управления маркшейдерско-геодезическими работами с использованием информационно-измерительных систем на основе лазеров
4.1. Разработка и исследование устройства корректировки положения объекта
4.2. Учет возмущающих воздействий
4.3. Параметры пространственно-временного положения объекта,
как сигналы системы автоматического управления
4.4. Система автоматизированного управления перемещением
строительных конструкций
4.5. Учет данных лазерных приборов в системах автоматизированного управления
4.6. Полученные результаты и выводы
5. Разработка системы автоматизированного управления технологическими процессами геодезических измерений
5.1. Монтажные операции
5.2. Экспериментальное исследования
5.3. Оценка погрешностей технических средств автоматизации
5.4. Полученные результаты и выводы
6. Контроль микродеформаций горных пород, являющихся основаниями фундаментов строительных сооружений

научных основ анализа конструкций в рамках представлений о разрушении как о результате потери устойчивости процессов неупругого деформирования, что предполагает разработку математических моделей накопления повреждений и разрушения материалов. Для этого требуется решение различного типа краевых задач механики деформируемого твердого тела, в которых моделирование свойств материалов связано с использованием полных диаграмм деформирования [52].
Широкое внедрение методов математического моделирования и вычислительной техники в практику инженерных расчетов, а также современный способ теоретического исследования сложных процессов — вычислительный эксперимент - позволяют исследовать поведение сооружений с учетом конструктивных особенностей, комплекса внешних воздействий, реальных моделей механического поведения материалов и прогнозировать возможность их безопасной работы.
Объектом исследования при этом может быть как материальное тело, так и любой процесс. Математические методы можно применять лишь к математическим моделям объектов или процессов, поэтому прежде всего, необходимо формализовать изучаемую проблему, т.е. построить ее математическую модель (ММ), выделив наиболее существенные черты и свойства изучаемого объекта или процесса и описав их с помощью математических соотношений. При этом предварительно требуется сформулировать: содержательную постановку задачи моделирования, для чего нужно определить основные факторы и механизмы, влияющие на моделируемый объект; провести анализ всего имеющегося экспериментального и теоретического материала, а при необходимости, и дополнительные эксперименты; и концептуальную постановку, учитывающую совокупность гипотез о поведении объекта, его взаимодействие с окружающей средой и изменение параметров [49,238].
1.4. Основные причины и формы деформирования и разрушения многоэтажных зданий
Деформации и характер разрушения зданий определяются характерОхМ внешних воздействий. В процессе эксплуатации несущие конструкции зданий подвергаются различным внешним воздействиям: силовым, деформационным и