И. М. Гаранжа, А. В. Танасогло, Ж. Н. Войтова, С. В. Гаранжа
Комплекс численных исследований многогранных трубобетонных элементов при центральном сжатии
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье кратко рассмотрен вопрос актуальности создания многогранных трубобетонных конструкций (МТБ), связанный с возможностью их применения в городском строительстве в качестве сооружений, отвечающих повышенным современным требованиям к их эстетике и низкому землеотводу. Оговорены особенности создания расчетной конечно элементной модели таких конструкций в ANSYS, которые заключаются в возможности моделирования нелинейных материалов, учета контактного взаимодействия между ними, использования специальных типов конечных элементов, позволяющих максимально корректно численно описывать работу конструкций под нагрузкой, а также принципов введения ограничений степеней свободы модели. Описаны аналитические способы определения параметров нелинейности используемых материалов, а также физико-механических характеристик бетона, работающего в условиях обжатия. На конкретных примерах численно определено и проанализировано изменение несущей способности МТБ при различных условиях сцепления материалов (коэффициент трения μ варьировался в пределах 0,1…0,6), а также изменение уровня вклада стали и бетона в суммарную несущую способность композитной конструкции в целом. Проанализирована «унифицированная» аналитическая методика определения несущей способности МТБ с указанием степени изменчивости предельной сжимающей нагрузки в зависимости от варьирования количества граней и толщины металлической стенки многогранной модели.
Ключевые слова: многогранные композитные конструкции, самоуплотняющийся бетон, центральное сжатие, несущая способность, нелинейность материала, изотропное упрочнение стали, модель Мандера, критерии пластичности Друкера–Прагера, контакт между материалами, коэффициент трения.
А. В. Голиков a, А. О. Желибовская b
Рациональные конструктивные решения несущих конструкций купола диаметром 15 м
a Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет,
b ОБУ «Курскгражданпроект»
Аннотация. На основании критического анализа опыта проектирования и строительства куполов определены наиболее распространённые конструктивные решения несущих конструкций куполов. Выполнен расчет куполов и анализ напряженно-деформированного состояния несущих конструкций с применением двух расчетных комплексов SCAD и Robot. Приведены результаты сравнительного анализа конструктивных схем куполов по металлоемкости. Определена трудоемкость монтажа купольных конструкций. Приведены результаты стоимости строительства с учетом металлоемкости и трудоемкости купольных конструкций. По результатам проведенных исследований определена рациональная конструктивная форма купола диаметром 15 м по критериям затрат металла и трудоемкости изготовления и монтажа. Получены зависимости трудоемкости монтажа купола для различных решений несущих конструкций купола.
Ключевые слова: конструктивные решения, купол, схема, напряженно-деформированное состояние, сравнительный расчет, рациональная форма, металлоемкость, расчетный комплекс.
Я. В. Назим
Геометрическое моделирование гололедообразования на проводах воздушных линий электропередачи
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье рассмотрены вопросы геометрического моделирования гололедообразования на проводах воздушных линий электропередачи с целью определения и прогнозирования гололедных нагрузок на конструкции ВЛ. Задачей данных исследований являлось получение аналитического описания и построение теоретической модели поверхности обледенения провода ВЛ. Под теоретической моделью понимается приближённая, аналитически определенная поверхность, соответствующая исходным данным для моделирования. Для достижения поставленной цели было выполнено математическое моделирование, в основу которого положены экспериментальные исследования по физическому моделированию гололеда на проводах в лабораторных условиях. В качестве принципиального подхода к решению задачи предложено от физических параметров перейти к геометрическим.
Ключевые слова: воздушные линии электропередачи (ВЛ), провод, гололедообразование, геометрическое моделирование.
А. А. Крысько, Е. В. Конопацкий, А. Н. Миронов, В. Ф. Мущанов
Методика численного исследования напряжённо-деформированного состояния стальных вертикальных цилиндрических резервуаров с учётом несовершенств геометрической формы
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В работе приведен универсальный геометрический и компьютерный алгоритм моделирования действительной поверхности стенки резервуара с учётом как общих, так и местных несовершенств геометрической формы. Предложен комплексный подход к численному исследованию напряжённо-деформированного состояния и оценке технического состояния стальных вертикальных цилиндрических резервуаров для хранения нефтепродуктов с учётом несовершенств геометрической формы, начиная с измерений отклонений от вертикальной образующей в контрольных точках и заканчивая анализом напряженно-деформированного состояния резервуара. Исследовано напряжённо-деформированное состояние девяти резервуаров различного объема для хранения нефтепродуктов с учётом местных несовершенств сферической формы под действием гидростатической нагрузки в линейной постановке, что позволило сопоставить результаты численных исследований с экспериментальными и теоретическими данными, полученными другими исследователями, и подтвердило достоверность полученных результатов исследований.
Ключевые слова: стальной вертикальный цилиндрический резервуар, напряжённо-деформированное состояние, несовершенства геометрической формы, численные исследования, гидростатическая нагрузка, БН-исчисление, вычислительный алгоритм.