Динамический расчёт фермы покрытия при свободных конструктивно нелинейных колебаниях
Автор: Уфимцев Евгений Михайлович, Воронина Марина Дмитриевна
Рубрика: Теория расчета строительных конструкций
Статья в выпуске: 3 т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
Приведена математическая модель построения полной механической энергии дискретной статически нагруженной диссипативной системы в процессе свободных колебаний в форме метода временного анализа, основанного на исследовании характеристического матричного квадратного уравнения. Также даны выражения для определения кинематических (перемещений, скоростей, ускорений) и силовых (восстанавливающих, диссипативных, инерционных сил) параметров реакции конструкции. Показаны особенности поведения динамических параметров реакции при переходе упругой конструктивно нелинейной системы в новое состояние. Предложены критерии для оценки несущей способности конструкции при нелинейной работе. Использование математической модели иллюстрируется на примере расчёта плоской стальной статически неопределимой фермы покрытия в процессе свободных колебаний, вызванных внезапным отказом одного из несущих элементов. Выключение элемента вызвано потерей прочности вследствие химического растрескивания при коррозионном воздействии.
Метод, временной анализ, математическая модель, дискретная система, диссипативная система, коррозионное воздействие, конструктивная нелинейность, упругость, свободные колебания, динамическая реакция, перемещения, восстанавливающая сила, механическая энергия, кинетическая энергия, потенциальная энергия, несущая способность
Короткий адрес: https://sciup.org/147154455
IDR: 147154455 | DOI: 10.14529/build160303
Список литературы Динамический расчёт фермы покрытия при свободных конструктивно нелинейных колебаниях
- Клаф, Р. Динамика сооружений/Р. Клаф, Д.Ж. Пензиен. -М.: Стройиздат, 1979. -320 с.
- Ерхов, М.И. Теория идеально пластических тел и конструкций/М.И. Ерхов. -М.: Наука, 1978. -352 с.
- Потапов, А.Н. Временной анализ упругопластических конечномерных диссипативных систем при нестационарных воздействиях/А.Н. Потапов//Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». -2005. -Вып. 3, № 13(53). -С. 57-62.
- Безделев, В.В. Численное моделирование динамического напряжённо-деформированного состояния зданий при сейсмических воздействиях с целью оптимизации параметров демпфирующих устройств/В.В. Безделев//International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. -2008. -V. 4, № 2. -С. 24-25.
- Клюева, Н.В. К вопросу развития экспериментальных исследований деформирования и разрушения пространственных конструктивных систем при запроектных воздействиях/Н.В. Клюева, О.В. Ажзеуров, К.А. Шувалов//Известия Юго-Западного государственного университета. -2013. -№ 1(46). -С. 111-116.
- Еремеев, П.Г. Предотвращение лавинообразного (прогрессирующего) обрушения несущих конструкций уникальных большепролетных сооружений при аварийных воздействиях/П.Г. Еремеев//Строительная механика и расчёт сооружений. -2006. -№ 2. -С. 65-72.
- Расчёт геометрически нелинейных конструкций методом конечных элементов/С.В. Шлычков, С.П. Иванов, С.Г. Кузовков, Ю.В. Лоскутов//Известия высших учебных заведений. Технические науки. Машиностроение и машиноведение. -2008. -Вып. 4. -С. 145-152.
- Симон, Е.В. К расчёту геометрически нелинейных стержневых систем в смешанной форме/Е.В. Симон//Интернет-вестник ВолгГАСУ. Серия Политематическая. -2012. -Вып. 3 (23). -URL: http://vestnik.vgasu.ru/attachments/Simon-2012_3(23).pdf (дата обращения: 07.02.2016).
- Свентиков, А.А. Геометрически нелинейный расчёт висячих стержневых конструкций. Ч. 2. Матричный расчёт висячих систем/А.А. Свентиков//Строительство и архитектура. -1970. -Т. 1, №. 1. -C. 18-27.
- Перельмутрер, А.В. Беседы о строительной механике/А.В. Перельмутер. -М.: Изд-во SCADSoft, Изд-во АСВ, 2014. -250 с.
- Потапов, А.Н. Динамический анализ дискретных диссипативных систем при нестационарных воздействиях: моногр./А.Н. Потапов. -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. -167 с.
- Элементарный учебник физики. Т. 1: Механика. Теплота. Молекулярная физика/под ред. Г.С. Ландсберга. -М.: Физматлит, 2000. -605 с.
- Алфутов, Н.А. Основы расчёта на устойчивость упругих систем/Н.А. Алфутов. -М.: Машиностроение, 1978. -312 с.
- Васильков, Г.В. Эволюционная теория жизненного цикла механических систем: Теория сооружений/Г.В. Васильков. -М.: Изд-во URSS, 2013. -320 с.
- Потапов, А.Н. Временной анализ конструкций с обрушающимися связями при действии импульсной нагрузки/А.Н. Потапов, Е.М. Уфимцев//Интеграция, партнёрство и инновации в строительной науке и образовании: сб. тр. XXIV Междунар. науч. конф. 19-21 окт. 2011. -М: МГСУ, 2011. -С. 229-233.
- Потапов, А.Н. Анализ колебаний конструкций с выключающимися связями/А.Н. Потапов//Морские интеллектуальные технологии. -2011. -№ 3. -С. 45-48.
- Икрин, В.А. Сопротивление материалов с элементами теории упругости и пластичности: Учебник для вузов по направлению «Строительство»/В.А. Икрин. -М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2005. -423 с.
- ГОСТ 8509-93. Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент.
- Динамический расчёт зданий и сооружений/М.Ф. Бернштейн, В.А. Ильичёв, Б.Г. Коренев и др.; под ред. Б.Г. Коренева, И.М. Рабиновича. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: Строийиздат, 1984. -303 с.
- Потапов, А.Н. Колебания систем с обрушающимися связями/А.Н. Потапов, Е.М. Уфимцев//Теория и практика расчёта зданий, сооружений и элементов конструкций. Аналитические и численные методы: сб. тр. междунар. науч.-практ. конф. 29 июня 2011. -М: МГСУ, 2011. -С. 292-301.
- Уфимцев, Е.М. Временной анализ физически и конструктивно нелинейных колебаний ферменных конструкций при действии импульсной нагрузки. Ч. 2: Пример расчёта упругих конструктивно-нелинейных колебаний фермы покрытия/Е.М. Уфимцев//Строительство. Экология: теория, практика, инновации: сб. докл. I междунар. науч.-практ. конф. 9 марта 2015 г./Южно-Уральский государственный университет. -Челябинск: Изд-во «ПИРС», 2015. -С. 106-108.
- Дьяконов, В.П. MATLAB 7.*/R2006/R2007: Самоучитель/В.П. Дьяконов. -М.: ДМК Пресс, 2008. -768 с.
