Расчёт стержневых систем с учётом внезапного удаления отдельных связей

• Автор: Нгуен Тханх Суан
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Введение

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Современное состояние проблемы оценки наджности и обеспечения безопасности при проектировании и эксплуатации зданий и сооружений
1.2. Современное состояние проблемы профессирующего разрушения эксплуатируемых зданий и сооружений.

1.2.1. Исходные положения

1.2.2. Профессирующее разрушение, как научнотехническая проблема

1.2.3. Обзор современных зарубежных норм по предотвращению профессирующего разрушения .
1.3. Существующие подходы к оценке наджности и обеспечению конструктивной безопасности зданий и сооружений при запроектных воздействиях

1.4. Краткие выводы

2. РАСЧТ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ С УЧТОМ ВНЕЗАПНОГО

УДАЛЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЛИ СВЯЗЕЙ

2.1. Основные положения
2.2. Методика расчта стержневых систем с учтом внезапного удаления отдельных элементов или связей
2.2.1. Решение задачи аналитическим путм без учта демпфирования.
2.2.2. Решение задачи методом конечных элементов МКЭ с учтом демпфирования.
2.2.3. Примеры расчта.
2.4. Выводы по главе.
3. СНИЖЕНИЕ ЧИСЛА ДИНАМИЧЕСКИХ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ И УЧТ СТАТИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ И ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРИ РАСЧТЕ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ С УЧТОМ ВНЕЗАПНОГО УДАЛЕНИЙ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЛИ СВЯЗЕЙ
3.1. Проблема снижения числа динамических степеней свободы при расчте системы на воздействие в виде внезапного удаления отдельных элементов или связей.
3.1.1. Постановка проблемы
3.1.2. Теоретические основы метода конденсации
3.1.3. Проблема выбора местоположения и количества главных степеней свободы при внезапном удалении элементов в системе.
3.1.4.ример расчта.
3.2. Учт начальиых статических напряжений и перемещений при расчте стержневых систем на воздействие в виде внезапного удаления отдельных связей
3.2.1. Исходная проблема
3.2.2. Учт начальных напряжений и перемещений
3.2.3. Пример расчта.
3.3. Выводы по главе
4. УЧТ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ В РАСЧТЕ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ С УЧТОМ ВНЕЗАПНОГО УДАЛЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ
4.1. Постановка задачи
4.2. Пошаговый метод решения уравнений динамики стержневых ГНС при внезапном удалении отдельных элементов.
4.2.2.1. Применение явного метода Эйлера
4.2.2.2. Применение метода РунгеКутта
4.2.2.3. Многошаговые методы Адамса.
4.2.4. Общая схема пошагового решения задачи расчта стержневых
ГНС при внезапном удалении отдельных элементов
4.3. Оценка погрешности численного решения задачи.
4.4. Пример расчта.
4.5. Выводы по главе
ПОРЯДОК РАСЧТА СТЕРЖНЕВЫХ С УЧТОМ ВНЕЗАПНОГО
УДАЛЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЛИ СВЯХЕЙ.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
Список литературы


Отсутствие достаточного количества научных исследований о напряженодеформированном состоянии НДС и разрушении конструкций при внезапных запроектных воздействиях сдерживает развитие практических методов расчета и проектирования строительных конструкций исооружений с заданным уровнем безопасности. Цель работы исследование поведения стержневых систем при воздействии в виде внезапного удаления отдельных элементов. Получить аналитическое решение задачи расчта системы при внезапном выключении из работы отдельных элементов, а также решение этой задачи методом конечных элементов. Исследовать проблему снижения числа динамических степеней свободы при расчте системы на воздействие в виде внезапного удаления отдельных элементов. Проанализировать напряженнодеформированное состояние системы после внезапного выключения из работы отдельных элементов. При этом учесть начальные перемещения и напряжения системы, а также геометрическую нелинейность. Разработать алгоритм решения задачи расчта строительных конструкций и сооружений при внезапном разрушении отдельных элементов. На основе разработанного алгоритма получить численные решения и сравнить их с результатами, полученными для рассматриваемой задачи другими методами. Практическая ценность. Выполненное исследование позволяет выполнять расчты стержневых систем при внезапном разрушении отдельных элементов. Разработанные в диссертации методика и алгоритмы
могут быть рекомендованы для применения в проектных и научноисследовательских организациях и эффекгивно использоваться для дополнительных оценок конструктивной безопасности проектируемых объектов. Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на ой международной научнотехнической конференции молодых ученых, СанктПетербург, СПбГАСУ, г. СанктПетербург, СПбГАСУ, г. Основное содержание диссертации опубликовано в, 6 печатных работах, из них три статьи в изданиях из перечня ВАК РФ. Структу ра и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 главы, списка использованных источников из 1 наименований и содержит 5 страниц основного текста, рисунков и таблиц. Во введении обосновывается актуальность рассматриваемой темы, приведены общая характеристика работы и основные положения, которые автор выносит на защиту, сформулированы цель и задачи исследования. В первой главе представлен обзор современного состояния проблемы оценки надежности и обеспечения безопасности при проектировании и эксплуатации зданий и сооружений. Рассмотрено современное состояние проблемы прогрессирующего разрушения эксплуатируемых зданий и сооружений. Рассмотрены существующие методологические подходы к оценке надежности и обеспечению конструктивной безопасности зданий и сооружений при запроектных воздействиях. Отмечена трудность теоретического определения возможности прогрессирующего разрушения зданий и также необходимость разработки метода расчетов, позволяющего оценить характер деформирования и разрушения строительных конструкций с учтом динамического эффекта после внезапного удаления отдельных элементов или связей. Вторая глава диссертации посвящена решению задачи расчта стержневых систем с учетом внезапного удаления отдельных элементов или связей. Сформулирована причина возникновения колебаний и получены уравнения, описывающие состояние системы в любой момент времени. Приведены результаты расчта систем при внезапном удалении отдельных элементов и сравнение их с результатами, полученными с помощью существующих способов расчта. Отмечается, что влияние формы собственных колебаний на динамическое поведение системы зависит от степени соответствия е направлениям удаленных связей. В третьей главе рассматривается проблема снижения числа динамических степеней свободы при расчте стержневых систем с учтом внезапного удаления отдельных элементов или связей. Разработаны рекомендации по оптимальному выбору местоположения и количества главных степеней свободы. Приведены примеры и результаты расчта систем на основе метода динамической конденсации по Гайяну. Показана эффективность разработанных рекомендаций. Рассмотрена также проблема учта начальных статических напряжений и перемещений при внезапном удалении отдельных элементов.