Моделирование нелинейных колебаний плоских ферм при нестационарных процессах на основе метода временного анализа
Автор: Уфимцев Евгений Михайлович
Рубрика: Теория расчета строительных конструкций
Статья в выпуске: 1 т.17, 2017 года.
Бесплатный доступ
В статье освещается опыт расчётов плоских статически неопределимых ферм и ферменных конструкций при действии одиночных полусинусоидальных импульсных воздействий в процессе нелинейных колебаний, выполненных на кафедре строительной механики Южно-Уральского государственного университета. В описанных примерах рассматривается работа однопролётной мостовой фермы, двухпролётной подкрановой фермы, а также трехстержневой ферменной конструкции. Колебания конструкций связаны с физически и конструктивно нелинейным поведением отдельных несущих элементов. Показаны особенности поведения параметров динамической реакции ферм в процессе колебаний. В качестве метода расчёта используется аналитический подход - метод временного анализа, основанный на исследовании характеристического матричного квадратного уравнения.
Метод, временной анализ, математическая модель, дискретная система, диссипативная система, плоская ферма, физическая нелинейность, конструктивная нелинейность, колебания, динамическая реакция
Короткий адрес: https://sciup.org/147154472
IDR: 147154472 | УДК: 624.04:539.3:534 | DOI: 10.14529/build170103
Modeling of nonlinear oscillations of flat trusses during nonstationary processes based on the time analysis method
The article covers the experience of calculation of statically indeterminate flat trusses and truss structures under the action of single half-sine pulse forces in the process of nonlinear oscillations performed at the Department of Structural Mechanics of South Ural State University. The work of a single-span bridge truss, a two-span crane truss and a 3-rods truss structure is considered in the described examples. The structural oscillations are associated with physically and structurally nonlinear behavior of individual load-bearing elements. The behavior of parameters of the dynamic response of trusses in the process of oscillation is shown. The method of time analysis based on the study of characteristic matrix quadratic equations is used as the calculation method.
Список литературы Моделирование нелинейных колебаний плоских ферм при нестационарных процессах на основе метода временного анализа
- 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. -Т. 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.
- Шлычков, С.В. 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.
- Потапов, А.Н. Динамический анализ дискретных диссипативных систем при нестационарных воздействиях: монография/А.Н. Потапов. -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. -167 с.
- Уфимцев, Е.М. Динамический расчёт статически неопределимых ферм методом временного анализа с учётом физической и конструктивной нелинейности: дис. … канд. техн. наук/Е.М. Уфимцев; ТГАСУ. -Томск, 2016. -240 с.
- Рейнер, М. Реология/М. Рейнер. -М.: Наука, 1965. -224 с.
- Москвитин, В.В. Пластичность при переменных нагружениях/В.В. Москвитин. -М.: Изд-во МГУ, 1965 -264 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: Сборник трудов международной научно-практической конференции 29 июня 2011. -М: Изд-во МГСУ, 2011. -С. 292-301.
- Моделирование физической нелинейности стального стержня при одноосном нагружении с учётом истории деформирования/Б.И. Пинус, В.В. Безделев, Г.И. Гребенюк, П.С. Созонов//Известия вузов. Строительство. -2013. -№ 5. -С. 122-128.
- Дьяконов, В.П. MATLAB 7.*/R2006/R2007: Самоучитель/В.П. Дьяконов. -М.: ДМК Пресс, 2008. -768 с.
- Потапов, А.Н. Динамика конструкций при выключении связей/А.Н. Потапов, Е.М. Уфимцев//Морские интеллектуальные технологии. -2012. -№ 1. -С. 20-24.
- Потапов, А.Н. Временной анализ подкрановой фермы при аварийном воздействии/А.Н. Потапов, Е.М. Уфимцев, Н.А. Зямбаев//Проблемы оптимального проектирования сооружений: сборник тезисов докладов 3-й Всероссийской конференции 15-17 апреля 2014. -Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2014. -С. 318-326.
- Потапов, А.Н. Анализ колебаний подкрановой фермы при аварийном воздействии/А.Н. Потапов, Е.М. Уфимцев, Н.А. Зямбаев//Строительная механика и расчёт сооружений. -2014. -№ 5. -С. 55-59.
- Потапов, А.Н. Временной анализ реакции дискретных систем c учётом физической и конструктивной нелинейности/А.Н. Потапов, Е.М. Уфимцев//International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. -2014. -Т. 10, № 3. -С. 146-158.
