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

Заключение

Разработанная модель позволяет оценить истинное поведение конструкции в процессе воздействия. Использование диаграмм деформирования одноосного напряженного состояния дает возможность существенно расширить область применения метода. С помощью предложенного метода можно исследовать не только металлические каркасы, но и различные стержневые системы на различные виды нагрузок.

Результаты численных экспериментов показывают:

1) для конструктивных схем, РДМ которых может быть представлена консолью, предложенный метод и нормативный расчет идентичны;

2) учет податливости основания в нормативном расчете приводит к неоправданному снижению сейсмических нагрузок;

3) для зданий смешанной конструктивной схемы детерминированный временной анализ позволяет выявить особенности их поведения в процессе воздействия;

4) расчет систем сейсмоизоляции можно проводить только детерминированным методом. В системах с сухим трением возможны случаи обратного эффекта — увеличение сейсмической нагрузки на сейсмоизолированный объект.

Основной недостаток метода — большие затраты машинного времени. Ограничение на применения разработанной программы накладывает быстродействие современных ЭВМ. Отношение времени счета временного детерминированного анализа к спектральному оценивается в среднем как 10 000:1. Основной задачей дальнейших исследований является выработка надежного критерия разрушения или параметров предельных состояний. В настоящее время наиболее широко используются два основных параметра: ограничение перемещений (податливость) и энергетический критерий. Параметр, ограничивающий перемещения, представляется некорректным, так как перемещения неупругой системы могут быть как больше, так и меньше перемещений упругой. Энергетический критерий разрушения является более общим. В первом приближении его величина может приниматься равной площади диаграммы деформирования п i e — si одноосного растяжения, т. е. энергии неупругих деформаций. Для стали класса С345 удельная энергия неупругих деформаций составляет ~ 65, стали С235 — 57 MДж/м3. Разрушение конечного элемента и выключение его из работы происходит, когда неупругая энергия за все время воздействия или в одном из пластических полуцик-лах превысит это значение. Для более точного установления величины критерия разрушения требуются дополнительные экспериментальные исследования на широком классе конструктивных схем.



 
Яндекс.Метрика