Оптимизация живучести конструктивно нелинейных железобетонных стержневых конструкций в запредельных состояниях

• Автор: Дегтярь, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ

И ЖИВУЧЕСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

1.1 Методы оценки надежности железобетонных конструкций, зданий

и сооружений

1.2 Вопросы надежности и живучести железобетонных конструкций в

современных исследованиях и нормах проектирования.

1.3 Краткие выводы. Цели и задачи исследований

2 ОПТИМИЗАЦИЯ ЖИВУЧЕСТИ КОНСТРУКТИВНО НЕЛИНЕЙНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ЗАПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЯХ

2.1 Общие положения. Исходные гипотезы

2.2 Расчетная модель для оптимизации живучести конструктивнонелинейных железобетонных стержневых конструкций
2.3 Методика оптимизация параметров живучести железобетонных
балочных и рамностержневых конструктивных систем.
2.3.1 Применение метода прямого вероятностного анализа.
2.3.2 Решение обратной оптимизационной задачи
2.3.3 Оптимизация живучести стержневых железобетонных конструкций с заданным уровнем надежности.
2.4 Выводы
3 АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИВУЧЕСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ПРИ РАССМАТРИВАЕМЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
3.1 Особенности алгоритмизации задач оптимизации параметров
живучести.
3.2 Алгоритм оптимизации живучести стержневых конструкций
3.2.1 Расчет системы на проектную нагрузку и занроектное
воздействие блок система.
3.2.2 Определение деформативных и прочностных характеристик
сечений изгибаемых элементов сплошного и составного сечения блок сечение.
3.2.3 Расчет параметров живучести блок живучесть.
3.2.4 Оптимизация живучести конструкций в запредельных
состояниях блок оптимизация
3.3 Выводы.
4. ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИВУЧЕСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
4.1 Оценка достоверности разработанной расчетной модели
4.2 Оптимизация параметров живучести железобетонных стержневых систем в запредельных состояниях
4.2.1 Статически неопределимая балочная конструктивная система
4.2.2 Расчет неразрезного панельноблочного многоэтажного
перекрытия каркасного жилого дома
4.2.3 Минимизация отказа конструкции подстропильной фермы при
повышенной снеговой нагрузке на покрытие.
4.2.4 Надежность диафрагм панелейоболочек типа КСО
4.2.5 Исследование влияния топологии конструкции на ее живучесть в
запредельных состояниях.
4.3 Рекомендации по повышению живучести железобетонных
балочных и рамностержневых конструкций при внезапных повреждениях
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список литературы


В России в новых экономических условиях, в которых проектирование и строительство зданий и сооружений осуществляется множеством проектных мастерских и строительных фирм разного уровня квалификации и ответственности, проблема обеспечения безопасности встала со всей остротой [, , , ]. За последнее десятилетие анализ отечественной практики проектирования и строительства показал, что проектная документация выполняется чаще всего поэтапно и подвергается экспертизе далеко не в полном объеме, определенном действующими нормативно-техническими требованиями. Такое положение дел, особенно для технически сложных объектов, приводит к прямому нарушению нормативных требований безопасности проектируемых объектов. Известно также, что даже при соблюдении всех требований современных норм не обеспечивается необходимый уровень надежности. В процессе строительства требуется реализовать это качество, а службам эксплуатации сохранить и поддерживать его, в течение нормируемого срока службы. Проблема нормирования надежности в последние годы коснулась большинства стран мира, включая страны Восточной Европы, СНГ и Россию, страны Западной Европы. Не случайно, вслед за Европейскими странами, объединившимися в создании международных норм так называемых Еврокодов и Евростандартов [2-6], идет объединение усилий в плане создания Азиатских региональных норм и стандартов стран Восточной Европы, России и стран СНГ [, ]. В настоящее время концепция создания Европейских норм приобрела достаточно строгое очертание, согласно которому эти нормы включают три основных части: 1. Общие нормативные требования; 2. Еврокоды; 3. Евростандарты. Из стран СНГ наиболее полные проработки по гармонизации Европейских и отечественных норм сделаны в республике Беларусь [4] и России [, ]. Создаваемые нормы этих стран строятся на единой концептуальной и методологической основе с Европейскими нормами. В частности, они имеют общую с Европейскими нормами структуру и включают: 1. Общие положения; 2. Пособия; 3. Стандарты. Практика строительства и реконструкции в Европе показывает [, , , ], что потери, связанные с выполнением требований второй группы предельных состояний, существенно превышают потери, связанные с выполнением требований первой группы. Поэтому, исследователями и разработчиками нормативных документов высказываются предложения создания новой концепции расчета по предельным состояниям - расчет вести по второй группе предельных состояний, а затем делать проверку по первой группе [, ]. Со стратегических позиций нормируемые сегодня расчеты на прочность по модели предельного равновесия органически вписываются в известные концепции контроля железобетонных конструкций, как в эксплуатационной стадии, так и при запроектных нагрузках. Они контролируют работу железобетонных элементов в практически никогда нереализуемой ситуации и носят характер оценки предельных (интегральных) возможностей сечений конструкции. При оценке предельных состояний такой расчет следовало бы дополнить, придав ему иной смысл: он может реализоваться только раз за период всего жизненного цикла конструкции, когда возникает аварийная ситуация связанная с действием запроектных нагрузок, вызывающих разрушения, или же когда выполняются испытания опытного. Но делать расчет по модели предельного равновесия при эксплуатационных нагрузках - значит, в известной мере, вводить в заблуждение инженера о возможных в эксплуатации условиях работы конструкции. В перспективе следует сделать все возможное, чтобы все устанавливаемые нормативные требования к нагрузкам, материалам и правилам расчета, структура системы коэффициентов, условия работы и надежность имели вероятностно-статистическое обоснование, были бы доступны, понятны и убедительны для пользователей [, 4]. Анализ исследований последних лет по железобетонным конструкциям и разрабатываемых на их основе Европейских норм, норм России и стран СНГ [, , , , , , , , 0, 3, 0, 2-6] показывает также, что в их основу положены не предписывающие указания, а потребительские свойства. В соответствии с этим основные положения новых норм содержат требования по обеспечению основных эксплуатационных параметров конструкций при проектировании, строительстве, реконструкции и приемке в эксплуатацию.