Детерминированный анализ металлических каркасов
Введение
Основные этапы развития моделей нелинейных систем
Методы решения уравнений движения
Моделирование нелинейной работы элементов конструкций
Методы определения напряжений и деформаций упругопластического тела
Основные направления исследований нелинейных систем
Вывод уравнений движения для нелинейной системы
Формирование матрицы масс
Формирование матрицы коэффициентов затухания
Задание динамической нагрузки
Формирование расчетных динамических моделей
Сокращение несущественных степеней свободы
Сокращение поступательных степеней свободы
Моделирование грунтового основания
Расчетные модели сейсмоизолированных систем
Расчетная модель составного металлического стержня
Основные положения теории пластичности
Функция упрочнения
Определение жесткостных характеристик
Определение модуля упругости замещающей системы
Критерии разрушения
Общая схема решения
Наборы элементов
Используемые алгоритмы
Жесткость элемента в упругой линейной постановке
Построение матриц жесткости стержня в упругой стадии работы
Учет геометрической нелинейности
Алгоритм расчета стержневой системы на статические нагрузки
Алгоритм детерминированного динамического анализа
Определение оптимального количества конечных элементов
Верификация программы в упругой стадии
Верификация блока определения усилий и перемещений
Верификация блока динамики
Исследования трубчатых образцов
Балка-стенка в условиях чистого изгиба
Экспериментальные исследования фрагментов стальной рамы
Сравнение с методикой А. В. Геммерлинга
Двухмассовая система виброизолированного объекта
Соударение двух зданий
Расчет двухярусной стальной рамы на сейсмические нагрузки
Исследование стальной рамы на воздействие одиночного импульса
Девятиэтажное панельное здание
Исследование стальной рамы на одиночный импульс
Реакция каркаса под вибростол в переходном режиме
Исследование влияния продольного изгиба стоек
Двухмассовая система
Десятиэтажное рамно-связевое здание
Исследование системы железобетонный каркас
Здание с гибким нижним этажом
Жесткое здание с гибкими этажами
Пространственный стальной каркас3
Численное исследование элементов сейсмоизоляции
Сейсмоизоляция с сухим трением
Сейсмоизоляция с демпферами вязкого трения
Заключение

Детерминированный анализ металлических каркасов

Исследования трубчатых образцов

Рядом исследователей проведено значительное количество экспериментов с тонкостенными короткими трубами [14, 46—49]. В экспериментах исследовано плоское напряженное состояние в пластической стадии при различных режимах статического нагружения. При испытаниях трубчатых элементов на соответствующих установках можно воспроизвести различные, сложные процессы нагружения. Это позволяет выявить основные свойства материала и описать его поведение в различных условиях напряженного состояния, а также установить характер деформирования в зависимости от траекторий предшествующих нагружений.

В табл. 5.1 и на рис. 5.1 представлены зависимости при двуосном циклическом нагружении для образца № 5076 из стали 12ХН3А [14]. Теоретические данные получены по программе [149].

Таблица 5.1

На рис. 5.2 представлены опытная и теоретическая диаграммы деформирования при совместном действии нормальных и касательных напряжений. При кручении в обратном направлении [14] наблюдается эффект «деградации жесткости». Этот эффект связан с деформированием контура сечения и превращением его в эллипс, в результате чего при кручении в обратном направлении напряженное состояние становится отличным от плоского и в стенке цилиндра возникают местные изгибные напряжения. Эффект снижения упругой жесткости с достаточной степенью точности может быть учтен посредством снижения модуля упругости в процессе накопления неупругих деформаций при знакопеременной нагрузке. Такой учет может быть выполнен по приближенной формуле

где E — начальный модуль упругости; k — некоторый коэффициент, близкий к 2; eп и eу — соответственно накопленные пластические деформации и соответствующие упругие деформации в пластическом полуцикле.

Основной вывод, который можно сделать по проведенным экспериментам, состоит в следующем: диаграмма интенсивности напряжений (si — ei) не зависит от вида напряженного состояния и соответствует диаграмме одноосного растяжения, что согласуется с принятой гипотезой постоянства энергии формоизменения.

Диаграмма деформирования при циклическом нагружении

Рис. 5.1. Диаграмма деформирования при циклическом нагружении. Точками показана огибающая опытная кривая

Диаграммы деформирования при кручении

Рис. 5.2. Диаграммы деформирования при кручении



 
Яндекс.Метрика