Оглавление 2
Аннотация 4
Введение 9
Глава 1. Обзор существующих методов динамического расчета и краткое изложение основных положений теории временного анализа 10
§1.1. Обзор существующих методов решения задач динамики сооружений 10
§1.2. Краткое изложение основных положений теории временного анализа 13
§1.3. Характеристическое матричное квадратное уравнение 14
Глава 2. Построение математической модели физически нелинейных колебаний многоэтажного каркаса 18
§2.1. Построение вектора нелинейной восстанавливающей силы 18
§2.2. Построение вектора нелинейной динамической реакции ДДС 27
§2.3. Аналитические зависимости величин скачков в моменты начала и конца нелинейной работы (t =ti) 29
§2.4. Построение функции, учитывающей изменение длины пластических зон стоек многоэтажного каркаса при его деформировании по билинейной диаграмме в процессе неупругой работы 30
Глава 3. Построение расчетной динамической модели многоэтажного каркаса и реализация задачи временного анализа каркаса на импульсное воздействие 34
§3.1. Построение параметров расчетной динамической модели (РДМ) 34
§3.2. Описание программы расчета конструктивно нелинейной дискретной диссипативной системы методом временного анализа, написанной в среде MATLAB 36
§3.3. Исходные данные для расчета многоэтажного каркаса методом временного анализа 39
§3.4. Реализация задачи 40
Выводы по работе 59
Рекомендации по расчету многоэтажного каркаса 59
Библиографический список 60
Нормативные документы и стандарты 75
Приложения 76
Приложение 1. Описание программы расчета многоэтажного каркаса на импульсное воздействие 76
Приложение 2. Схема программы расчета многоэтажного каркаса на импульсное воздействие 77
Приложение 3. Список публикаций автора по тематике исследования 78
Современное развитие техники и технологии строительства обуславливает проектирование зданий и сооружений, которые должны эксплуатироваться в различных условиях. Особое место среди таких условий занимают нестационарные и запроектные воздействия, которые включают в себя широкий спектр динамических воздействий на конструкцию. Одной из распространенных конструкционных форм зданий является многоэтажный каркас, который распространен в гражданском и промышленном строительстве.
Многоэтажные каркасы, применяемые в современной практике проектирования, рассчитываются на различные виды динамических нагрузок, такие, как ветровые, ударные, вибрационные, технологические воздействия. Поэтом очень важно уметь учитывать реальную картину работы конструкции в процессе нелинейного расчета, чтобы адекватно оценивать величину накопленных пластических перемещений и характер петель пластического
1. Предложена математическая модель колебаний многоэтажного каркаса с упругопластической восстанавливающей силой.
2. Учтено изменение длины пластической зоны по высоте стойки в ходе упругопластического деформирования.
3. Произведено сравнение параметров динамической реакции многоэтажного каркаса с учетом нескольких режимов нелинейной работы конструкции.
4. Оценка аналитического решения задачи (невязка равновесия узлов системы - 10-10) свидетельствует о точном решении задачи.
5. Сравнение результатов расчета предлагаемым и одним из численных алгоритмов свидетельствует о состоятельности предложенного подхода
Рекомендации по расчету многоэтажного каркаса
Для дальнейшего улучшения алгоритма расчета методом временного анализа и расчетной программы можно выделить следующие направления развития:
1. Увеличение количества пролетов в пределах одного этажа.
2. Увеличение числа степеней свободы в пределах этажа (расчет пространственного каркаса).
3. Учет конструктивной нелинейности системы (выход из строя некоторых колонн в пределах этажа).
4. Введение в алгоритм автоматической корректировки жесткостных характеристик опасных элементов. Под опасными понимаются элементы, которые потеряли устойчивость или разрушились, или не удовлетворяют эксплуатационным требованиям.
5. Повтор цикла временного анализа до тех пор, пока будут не назначены такие поперечные сечения элементов конструкции, при которых она удовлетворяет критериям предельных состояний
