И.Н. Лебедич, Р.Н. Павловский, А.И. Жданов
Исследование аэродинамических особенностей навеса над зрительскими трибунами стадиона ФК «ДНЕПР» в городе Днепропетровске
Институт стальных конструкций «УкрНИИпроектстaльконструкция» им. В.Н. Шимановского
Национальный авиационный университет, кафедра аэродинамики и летной эксплуатации
Аннотация. Приведены результаты экспериментальных исследований моделей стадиона ФК «Днепр» в городе Днепропетровске, выполненных в масштабах М 1:300 и М 1:120, в аэродинамических трубах Национального авиационного университета. Моделирование геометрических параметров осуществлено на основе архитектурных решений проектно-технологического архитектурного бюро Союза архитекторов Украины «Ю. Серегин» и разработанного институтом «УкрНИИпроектстaльконструкция» им. В.Н. Шимановского проекта покрытия. Показано неблагоприятное влияние открытых просветов между зрительскими трибунами плоскостью покрытия на ветровые нагрузки на навес. Представлены эпюры распределения коэффициентов статического давления воздушного потока на верхней и нижней поверхностях навеса. Учет фактических ветровых нагрузок на навесы позволил снизить металлоемкость конструкций навеса над трибунами стадиона на 10-15%.
Ключевые слова: конструкции покрытия стадиона, моделирование, экспериментальные исследования в аэродинамических трубах, ветровые нагрузки, аэродинамические особенности.
С.Б. Пчельников
Обеспечение эксплуатационной надежности строительных конструкций
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье предлагается модель эксплуатационного процесса, основанная на использовании вероятности безотказной работы. Вероятность безотказной работы используется для оценки технического состояния отдельных элементов, конструкций и здания в целом, а также для прогнозирования износа. При определении вероятности безотказной работы отдельных элементов используется метод Монте-Карло. Особенностью предложенной методики является использование смешанного распределения напряжений при определении резерва прочности, полученного путем обработки данных детерминистического расчета элементов по методу предельных состояний. Вероятность безотказной работы отдельных конструкций и здания в целом определяется путем анализа конструктивной и технологической связи элементов этих систем. Планирование мероприятий по обслуживанию конструкций учитывает разброс значений параметров несовершенств при проведении мероприятий по надзору. В статье предложен алгоритм определения сроков проведения эксплуатационных мероприятий с учетом допустимого уровня безотказной работы. Результатом оптимизации графика проведения эксплуатационных мероприятий является определение гарантированного значения вероятности безотказной работы строительных конструкций в течение заданного периода при заданном уровне финансирования.
Ключевые слова: строительные конструкции, вероятность безотказной работы, график эксплуатационных мероприятий, допустимый уровень безотказной работы.
Е.В. Горохов, В.Н. Васылев, В.И. Коваль, А.М. Алёхин
Краевые условия для постановки испытаний в условиях искусственного обледенения
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье проведен анализ условия подобия для моделирования коэффициента захвата. Определены условия подобия при исследовании осаждения облачных капель из воздушного потока на подобных телах. Произведен анализ и сформулированы критерии подобия, которые определяют условия существования и поведения пленки жидкой воды на границе поверхность-вода или лед-вода. Проанализированы данные о скорости, высоте и времени действия обледенения на натурный объект, также метеорологические условия, влияющие на конструкцию. Получены: обобщенное уравнение для моделирования распределения конечных толщин льда в зоне захвата; система уравнений, в которой комбинации масштабных коэффициентов, определенные на основе условий подобия удовлетворяют требованиям натурного объекта; масштабные коэффициенты, зависящие от скорости ветра, размера испытываемой конструкции; кинематической вязкости воздуха, характерного диаметра облачного спектра, времени испытания в условиях искусственного обледенения, числа капель в единице объёма воздуха, плотности капель; параметры для натурных и трубных испытаний; рациональная схема решения системы уравнений (1.3).
Ключевые слова: подобие, обледенение, электросетевые системы, облачные капли, натурные испытания, трубные испытания, масштабные коэффициенты, критерий инерции, число Струхаля, число Нуссельта, модель.
А.М. Югов, Е.В. Денисов
Способы вариации масс для уточнения параметров динамической модели вибрационного метода
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. Определение напряженного состояния конструкций, находящихся в процессе эксплуатации, зачастую является достаточно сложной многофакторной задачей. Одним из методов, позволяющих решить эту задачу для ферменных конструкций, является вибрационный метод. В основе вибрационного метода лежит зависимость частоты собственных поперечных колебаний стержня ферменной конструкции от продольного усилия в нем. Основным вопросом применения вибрационного метода является определение параметров принятой динамической модели – эффективной длины стержня и коэффициентов упругого закрепления граничных точек. Для определения этих параметров в 70-х годах прошлого столетия учеными ЦНИИПСК были разработаны способы дополнительной нагрузки и дополнительных связей. Однако, по причине сложности их натурного применения эти способы не получили широкого распространения. В данной статье приводятся основные теоретические положения еще одного из способов уточнения параметров динамической модели вибрационного метода – способа вариации масс. Предложенный способ вариации масс является наиболее простым в плане практического применения и обеспечивает достаточную точность вибрационного метода.
Ключевые слова: вибрационный метод, динамическая модель, способ вариации масс.
В.Н. Кущенко
Применение динамических испытаний для технической диагностики строительных конструкций укосных шахтных копров
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье рассмотрена возможность использования результатов динамических испытаний для целей технической диагностики строительных конструкций укосных шахтных копров. Приведена методика динамических испытаний конструкций укосных шахтных копров. Установлено, что результаты динамических испытаний позволяют производить текущий контроль целостности конструктивной системы. Спектрограммы вынужденных перемещений позволяют выявить опасные резонансные явления в системе «копёр – подъёмная машина». Спектрограммы динамических напряжений в элементах основных несущих конструкций являются информацией для оценки и прогнозирования ресурса строительных конструкций по критериям усталостной прочности.
Ключевые слова: укосные шахтные копры; динамические испытания; техническая диагностика.
А.А. Кудлай
Оценки напряженно-деформированного состояния опор ЛЭП
Оренбургский государственный университет
Аннотация. Статья посвящена оценке надежности стальных опор линий электропередач. В настоящее время временной ресурс существующих опор в большинстве своем исчерпан, однако замена их связана с большими материальными затратами. По наблюдениям автора статьи в подавляющем большинстве стальные опоры находятся в работоспособном состоянии, и срок их службы может быть продлен. В то же время автором выявлено наличие относительных смещений подножников четырехногих опор, приводящее (в силу статической неопределимости схемы) к появлению дополнительных внутренних усилий. Выполненные с использованием программных комплексов расчеты показали, что в отдельных случаях при неблагоприятных погодных условиях возможна потеря устойчивости опор, несмотря на полное соответствие опор проектным требованиям. Предлагается внести коррективы в существующие нормативные документы.
Ключевые слова: воздушные линии электропередачи, опора, напряженно-деформированное состояние, разность отметок, крен, рассогласование узлов.