Математическое моделирование и разработка универсального конструктивного модуля для объектов строительства

• Автор: Акуленок, Павел Викторович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил

1.1 Анализ конструктивных решений каркасных зданий. . .

1.2 Конструктивные модули каркасных зданий. .

1.3 Конструктивные решения каркасных зданий на основе

бионических принципов

1.4 Разработка пространственного стержневого модуля . . .

1.5 Выводы .

Глава 2. Разработка алгоритма расчета здании на базе универсального

Гг

конструктивного модуля методом суперэлементов

I.

2.1 Метод конечных элементов

2.2 Основы метода суперэлементов . . . . . . .
2.3 Создание суперэлемента на базе предложенного
пространственного конструктивного модуля .
2.4 Пример формирования матрицы методом
суперэлементов . . . . . . . . .
2.5 Выводы .
Глава 3. Оптимизация пространственного конс1руктивного
модуля бионического типа . . . .
3.1 Задачи оптимизации пространственного
конструктивного модуля . . . . . . . .
3.2 Методы принятия решения . . . . . .
3.3 Вариантная оптимизация несущих каркасов зданий на
базе укрупненных модулей . . . .
3.4 Выводы .
Глава 4. Реализация алгоритма расчета ка основе комплекса компьютерных программ. Описание программ
4.1 Задачи программы расчета многоэтажных зданий
методом суперэлементов
4.2 Формирование матриц жесткости стержней .
4.3 Виды суперэлементов, используемых в программе
4.4 Задачи программы многокритериальной оптимизации пространственного конструктивной модуля по
нескольким критериям
4.5 Выводы . . . . . . . . . . .
Глава 5. Численный эксперимент. Практические результаты .
5.1 Численный эксперимент 1 .
5.2 Численный эксперимент 2 . . . . . .
5.3 Результаты многокритериальной оптимизации .
5.4 Выводы .
Заключение .
Список литературы


Дальнейшего снижения стоимости строительства зданий можно достичь за счет широкого применения средств САПР и использования пространственных конструктивных модулей, полученных на основе средств архитектурностроительной бионики. Применяемые в настоящее время несущие каркасы здания подразделяются на рамные рис. В каркасах рамной системы все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимаются рамами, расположенные по каждому ряду колонн, связанных горизонтальными дисками Основные элементы каркаса колонны и балки образуют систему, которая воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки и передает воздействия от них на фундамент. Кроме того, система должна иметь необходимую жесткость в горизонтальном, направлении, чтобы перемещения здания от ветровых нагрузок не превышали допустимых нормами. Горизонтальная жесткость каркаса обеспечивается рамными системами, расположенными по каждому ряду колонн с жесткими сопряжениями балок с колоннами. Несущие каркасы связсвого типа представляют собой систем, вертикальных связей, расположенных на некотором расстоянии друг от друга и соединенных между собой горизонтальными жесткими дисками. Горизонтальная жесткость каркаса обеспечивается системой вертикальных и горизонтальных дисков, принимающих на себя всю ветровую нагрузку. Остальные элементы каркаса колонны и балки, не входящие в систему дисков, конструируются как обычная балочная система с шарнирным сопряжением в узлах они воспринимают лишь вертикальную нагрузку. Рамносвязевые системы образуются за счет комбинации связей с вертикальными рамами, расположенными в одной или разных плоскостях со связями.