Розрахунок нерозрізних залізобетонних балок та рам на динамічні впливи - Автореферат

Одеська державна академія будівництва та архітектури Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНауковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Ковров Анатолій Володимирович, Одеська державна академія будівництва та архітектури, доцент кафедри опору матеріалів. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Гришин Володимир Олександрович, Одеський національний морський університет, завідувач кафедри теоретичної та прикладної механіки. кандидат технічних наук, доцент Шкурупій Олександр Анатолійович, Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, завідувач кафедри будівельної механіки. Дисертація присвячена розробці розрахункових моделей, які реалізовані за допомогою чисельно-аналітичного варіанту методу граничних елементів, для визначення частот і форм власних коливань нерозрізних залізобетонних балок та одноповерхових залізобетонних П-образних рам, а також напружено-деформованого стану нерозрізних залізобетонних балок при вимушених коливаннях. Диссертация посвящена разработке расчетных моделей, реализованных при помощи численно-аналитического варианта метода граничных элементов, для определения частот и форм собственных колебаний неразрезных железобетонных балок и одноэтажных железобетонных П-образных рам, а также напряженно-деформированного состояния неразрезных железобетонных балок при вынужденных колебаниях. Проанализированы и приведены основные формулы и методы определения частот собственных колебаний, динамических усилий и перемещений неразрезных железобетонных балок и рам.Теоретичні дослідження напружено-деформованого стану статично невизначних залізобетонних конструкцій при динамічних впливах і розробка методик їх розрахунку з використанням чисельно-аналітичного варіанту методу граничних елементів є частиною держбюджетної теми «Розвязання прикладних інженерних задач за допомогою методів теорії споруд» (номер державної реєстрації 0107 U 000809), яка виконується на кафедрі опору матеріалів Одеської державної академії будівництва і архітектури. У дисертаційній роботі ставиться мета створення і реалізації розрахункової моделі напружено-деформованого стану нерозрізних залізобетонних балок і одноповерхових залізобетонних П-образних рам при динамічних впливах. створити методику визначення: частот і форм власних коливань нерозрізних залізобетонних балок і одноповерхових залізобетонних П-образних рам; розробити алгоритми автоматизації формування матриць і програми визначення: частот і форм власних коливань нерозрізних залізобетонних балок і одноповерхових залізобетонних П-образних рам; Предмет дослідження - визначення частот і форм власних коливань нерозрізних залізобетонних балок і одноповерхових залізобетонних П-образних рам, напружено-деформований стан нерозрізних залізобетонних балок при динамічних впливах.Також у роботі розглядаються теоретичні основи застосування чисельно-аналітичного варіанту методу граничних елементів для динамічних розрахунків. Матричне рівняння чисельно-аналітичного варіанту методу граничних елементів приймає вигляд: , Де, - матриця граничних значень фундаментальних ортонормованих функцій з накладеними компенсуючими елементами; У роботі виявлені закономірності формування матриць чисельно-аналітичного варіанту методу граничних елементів для визначення частот і форм власних коливань нерозрізних балок, що дозволило розробити алгоритми автоматизації їх формування. Розрахункове значення першої частоти власних коливань даної нерозрізної залізобетонної балки, визначене за допомогою чисельно-аналітичного варіанту методу граничних елементів з використанням запропонованої розрахункової моделі, практично співпадає з одержаним експериментально, відхилення склало 0,7%.При цьому додатково були знайдені перші чотири частоти власних коливань, а також побудовані перші чотири форми коливань балки. У роботі виконано порівняння даних експериментів за визначенням частот власних коливань залізобетонних балок з тріщинами з результатами, одержаними за допомогою чисельно-аналітичного варіанту методу граничних елементів з використанням запропонованої розрахункової моделі із застосуванням діаграм деформування перерізів, побудованих за допомогою СНИП 2.01.03-84* та за пропозиціями І.Є. Прокоповича.Запропонована розрахункова модель, яка реалізована за допомогою чисельно-аналітичного варіанту методу граничних елементів, дозволяє достовірно визначати: - значення частот і форм власних коливань нерозрізних залізобетонних балок та одноповерхових залізобетонних П-образних рам; Створені програми у системі компютерної математики MATLAB дозволяють визначати напружено-деформований стан нерозрізних залізобетонних балок при статичних і динамічних впливах, а також при їх спільній дії з урахуванням тріщиноутворення, оцінювати величину перерозподілу зусиль і здійснювати раціональне проектування даних конструкцій.

2. Основний зміст роботи