ivdon3@bk.ru
В данной статье предлагается физико-информированная нейронная сеть, содержащая натуральный градиентный спуск, для решения краевой задачи уравнения Пуассона. Методы машинного обучения, использующийся в решении дифференциальных уравнений в частных производных, являются альтернативой по отношению методу конечных элементов. Традиционные численные методы решения дифференциальных уравнений не способны с эквивалентной эффективность решать произвольные задачи математической физики, в отличии от методов машинного обучения. За точность решения начальных и краевых задач уравнений в частных производных отвечает функция потерь нейронной сети. Чем эффективнее проходит минимизация функции потерь, тем более точное решение получается в итоге. Самым традиционным алгоритмом оптимизации является адаптивная оценка моментов, которая по сей день используется в глубоком обучении. Однако данный подход не гарантирует достижения глобального минимума функции потерь. В следствии чего, мы предлагаем использовать натуральный градиентный спуск с распределением Дирихле, который позволил повысить точность решения уравнения Пуассона.
Ключевые слова: натуральный градиентный спуск, уравнение Пуассона, матрица Фишера, метод конечных элементов, нейронные сети
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данном эксперименте реализуется решатель (NEAT) и симулятор (объект тележки с обратным маятником), где решатель будет оказывать влияние на объект с целью удержать его в стабильном состоянии, т.е. не дать маятнику упасть. Основной задачей эксперимента является исследование возможности реализации симулятора реального физического объекта и использование его для определения целевой функции нейроэволюционного алгоритма NEAT. Решение данной задачи позволит реализовывать контроллеры на основе алгоритма NEAT, способные управлять реальными физическими объектами.
Ключевые слова: машинное обучение, нереволюционные алгоритм, генетические алгоритмы, нейронные сети
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассматривается процесс подготовки территорий, поврежденных войной к восстановлению и описывается перечень основных работ, которые необходимо провести в поврежденных кварталах, в зависимости от степени их повреждения. Эти мероприятия в статье разделены на две группы: первая-для умеренно поврежденных кварталов, а вторая-для сильно поврежденных кварталов. Комплекс мероприятий в первой группе несколько отличается от комплекса во второй. Например, решение о восстановлении умеренно поврежденных кварталов требует временного усиления и временной защиты поврежденных зданий, в то время как в сильно поврежденных кварталах требуется снос всех зданий. Кроме того, объем работ во второй группе больше по сравнению с объемом в первой из-за необходимости сноса всех зданий, разборки всех наружных сетей и прокладки новых. Однако, преимущества возведения работ в этих кварталах заключаются в том, что можно ускорить работы благодаря разнообразию методов реализации и техники, которая может быть использована.
Ключевые слова: постконфликтное восстановление, разминирование территорий, подготовительные работы, техническое состояние поврежденных зданий
Рассматривается проблема комплексной оценки качества строительного производства. Отмечается проблемность такой процедуры, ввиду того, что строительное производство многофакторный процесс в котором используется большое количество материальных, финансовых и трудовых ресурсов, с разными единицами измерения. Предлагается к рассмотрению комплексный показатель «Интегральный показатель качества строительной производства» основанной на преобразованной функции желательности Харрингтона, позволяющий учесть множество факторов имеющих разноразмерные контролируемые параметры.
Ключевые слова: качество строительного производства, интегральный индекс качества строительства, коэффициент качества, обобщенная функция полезности, функция желательности Харрингтона
В данной статье раскрыт ряд примеров внедрения новых технологий в строительстве для осуществления новых высокотехнологичных проектов. Рассмотрены некоторые аспекты технологии строительства морских гравитационных оснований для технологических линий по сжижению природного газа и стабильного газового конденсата. В процессе строительства гравитационного основания применялись новые составы тяжелых высокопрочных модифицированных и легких бетонов, а также натяжение арматурных канатов на затвердевший бетон. Для различных конструкций сложной конфигурации использовали инвентарную щитовую переставную и скользящую опалубку.
Ключевые слова: основание гравитационного типа, сжиженный природный газ, постнатяжение, высокопрочный модифицированный бетон, плавучие морские сооружения
Данное комплексное исследование нацелено прежде всего на определение особенностей формирования и развития торговых и ярмарочных площадей в контексте принципов преемственности архитектурно-планировочной структуры городов. Выявление основного градообразующего фактора в различные исторические периоды в данной работе является основополагающим и необходимым этапом анализа. Актуальность данного исследования обусловлена необходимостью комплексной реконструкции общегородских пространств, сформированных изначально как торговые площади в историческом ядре городов. В статье рассмотрены особенности планировки и застройки торговых и ярмарочных площадей в таких городах Нижнего Дона и Приазовья, как Ростов-на-Дону, Таганрог и Нахичевань-на-Дону в период с середины XVIII до начала XX веков. Изучено влияние экономических и общеполитических процессов, происходивших в стране на развитие торговли в регионе и, следовательно, на определение торговли, как основной функциональной специфики исследуемых городов. Определена роль торговых площадей в структуре генеральных планов на различных этапах развития городов. Выявлены основные элементы застройки торговых площадей в различные исторические периоды. Установлена взаимосвязь функциональной значимости площадей с их формой; расположением относительно главных транспортных магистралей и первоначальным планировочным ядром города.
Ключевые слова: городская площадь, торговля, Ростов-на-Дону, ярмарка, Таганрог, Нахичевань-на-Дону, Новочеркасск
Статья посвящена исследованию функционально-пространственной типологии адаптируемой индустриальной архитектуры в соответствии с основными направлениями развития и организации различного вида современного досуга потенциальных пользователей. С учетом исходных характеристик объекта рефункционализации и предполагаемого функционального назначения, предложена концептуальная модель типологической матрицы, построение которой основано на универсальных принципах архитектурной организации и допустимых воздействий одновременного изменения пространства и функции, связанных со сменой запросов общества и экономических возможностей дальнейшего приспособления промышленного объекта. Статья публикуется по результатам проведения научно-исследовательской работы, проводимой в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками СПбГАСУ в 2023 году.
Ключевые слова: повторная адаптация промышленной архитектуры, функциональная типология, промышленный объект, типологическая матрица
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В статье рассматриваются особенности разработки проектов производства работ (ППР) при устройстве свайных фундаментов из заводских элементов в условиях городской застройки. Показано, что в таких условиях проекты должны содержать технологические решения, обеспечивающие безопасность для жильцов и окружающей застройки. На основании анализа нормативной литературы и опыта работ представлены основные указания и мероприятия, которые следует детально проработать и представить в ППР. Обоснована методика в виде алгоритма, который позволяет разрабатывать ППР с учетом конкретных особенностей строительной площадки, обеспечения качества выполнения работ и сохранности окружающей застройки. Даны рекомендации по разработки технологической карты при вдавливании свай современными установками, оснащенными подъемными сооружениями. Представлена подходы к назначению проходок и параметров опасных зон, возникающих при работе.
Ключевые слова: технология, свайные фундаменты, вдавливание, организационно-технологическая документация, проект производства работ, технологическая карта. стесненные условия, опасная зона, установка вдавливания
В статье проведен анализ особенностей аспектов архитектурной деятельности в отношении интеграции объектов культурного наследия в структуру современной городской среды. Культурно-историческая среда, выраженная в формате материальных и художественно-эстетических символов и образований, остается значительным градостроительным фактором, а материальные объекты культурного наследия (предметно-пространственной структуры культурной среды) рассматриваются, как важнейшие градообразующие элементы, находящиеся в непрерывном взаимодействии с другими функциональными зонами городской среды. Реорганизация исторической части городской среды или интеграция объектов культурно-исторического наследия в контекст функционально-территориального каркаса современного города представляется многофакторной, сложной и ответственной задачей архитектурного проектирования.
Ключевые слова: современная архитектура, городская среда, культурно-исторический ресурс, традиции, наследие и современность
2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура) , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В данной статье анализируется оценка признаков, приводящих к возможному разрушению исследуемой строительной конструкции. Используя математическую основу диагностики разрушения строительной конструкции можно определить, как признаки, влияющие на разрушение конструкции или их группы влияют на определение степени разрушения. Применяя байесовский подход к определению степени неисправности строительной конструкции и ее разрушению, приводится сравнение вероятности разрушения каждой исследуемой строительной конструкции. Выяснено, как на расчетную вероятность каждого разрушения конструкции повлияло наличие каждого признака и какой вклад в повышение или уменьшение вероятности аварии внес анализируемый признак, влияющий на разрушение конструкции. Предлагается использовать искусственные, модельные разрушения строительных конструкций для выяснения влияния на определение степени разрушения различных факторов, так сказать, в чистом виде и в различных вариантах. Кроме этого можно получить тестовые примеры для проверки эффективности различных методов диагностики и выяснить ряд теоретических вопросов. Учитывая это, и другие перечисленные выше цели, были построены модели. Показана оценка влияния признака, влияющего на вероятность разрушения строительной конструкции одним из множества способов. По предлагаемым методикам, определены значения признака, влияющиего на разрушение для конструкции. Определяется вероятность разрушения.
Ключевые слова: строительно-техническая экспертиза, дефекты, надежность, диагностические задачи, методики диагностики, эффективность
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.4 - Управление в организационных системах
Актуальность исследования заключается в том, что исторические районы городов и отдельные строения, являющиеся объектами историко-архитектурного наследия, некогда, были возведены на свайных основаниях. до начала xx века в качестве свай в основании зданий и сооружений закладывались деревянные элементы длинной, как правило, до 9,0 м., которые за длительный период эксплуатации получили дефекты и повреждения в виде повреждения мягкой гнилью вплоть до полного разрушения оголовков. цель. исследовать напряженно-деформированного состояния свайного основания на последовательных стадиях развития дефектов и повреждений. методы. выполнена систематизация результатов обследований деревянных свай и др. элементов длительное время располагающихся в грунте. проведены лабораторные исследования действительной работы свай в водонасыщеенных пылевато-глинистых грунтах. результаты натурных и лабораторных исследований заложены в расчетный аппарат реализованный методом конечных элементов в упругопластической постановке. результаты. в настоящей работе авторами показана действительная работа свайных оснований объектов историко-архитектурного наследия на последовательных стадиях повреждений свай, а также получена расчетная модель на стадии полного разрушения оголовков. заключение. лабораторные и теоретические исследования показали, что в современной практике сохранения объектов историко-архитектурного наследия существует порочная практика, заключающаяся в том, что зачастую производят усиление оснований фундаментов в случаях когда необходимость в этом отсутствует, а иногда даже вредит.
Ключевые слова: объекты культурного наследия, искусственные основания, сваи, древесина, водонасыщенные грунты, конструкции, техническая экспертиза
В данной работе рассмотрено влияние регламента зон охраны объектов культурного наследия на стоимость земельных участков, предназначенных для размещения гостиниц. Обосновано применение теории нечетких множеств для оценки влияния объектов культурного наследия на стоимость земельных участков коммерческого назначения. Результатом исследования является методика оценки доли стоимости земельного участка коммерческого назначения, приходящейся на наличие зоны охраны объектов культурного наследия, на основе методики определения платы за сервитут и теории нечетких множеств.
Ключевые слова: гостиница, памятник истории и культуры, фазификация, рыночная стоимость, кадастровая стоимость, вид разрешенного использования, терм-множество, ограничения использования, адаптация, устойчивое развитие
2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура) , 2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
Устойчивое развитие городских территорий и снижение негативного воздействия на окружающую среду возможно путем рационального использования энергетических ресурсов. При этом снижение энергоемкости существующего жилищного фонда, учитывая неудовлетворительное техническое состояние большого количества зданий и сооружений старой постройки, и строительство новых энергоэффективных зданий является одним из приоритетных направлений в нашей стране. Качественно новый подход к решению задач энергосбережения в градостроительстве обеспечивает применение геоинформационных систем, позволяющих с использованием механизмов поддержки принятия управленческих решений и автоматизации процессов, связанных с пространственным анализом, разрабатывать программы по снижению энергоемкости зданий и перспективного развития системы электро- и теплоснабжения в муниципальном образовании.
Ключевые слова: энергосбережение, энергоэффективность, снижение энергоемкости, энергоэффективные технологии, реконструкция городской застройки
Статья посвящена комплексному подходу и роли соучастия молодежи в проектировании объектов молодежной среды. Объектом исследования являются проектные решения молодежной среды, в том числе молодежные центры, участвующие в программе реновации объектов молодёжной среды. Автор поставил перед собой задачи: - Дать определение понятию молодежная среда. - Рассмотреть опыт привлечения молодежи в проектирование объектов молодежной среды на примере Республики Татарстан. Работа проведена на основе более 30-ти проектов реновации объектов молодежной среды, реализующихся в муниципальных образованиях Республики Татарстан. В ходе исследования выявлено, что на сегодняшний день качественная и комфортная городская среда — одно из условий конкурентной борьбы за человеческий капитал. В Татарстане для решения ряда социальных проблем запущены программы, среди них государственная программа «Развитие молодежной политики в Республике Татарстан на 2019–2025 годы». Весомую роль в формировании молодежных пространств играет комплексный подход. Одной из важнейших аспектов комплексного подхода является привлечение молодежи для формирования новой качественной среды, пользователями которой они будут являться.
Ключевые слова: молодежная среда, молодежные центры, методические подходы в проектировании, партиципация
В настоящем исследовании представлена методика классификации объектов строительства с критическими дефектами. Представленная работа является частью большого исследования, посвященного комплексному системному подходу решения проблемы восстановления разрушенных разными видами воздействий, объектов жилищного фонда и социальной инфраструктуры. В работе рассмотрен алгоритм классификации объектов строительства с критическими дефектами, предложено понятие «степень критичности дефектов», приведена гипотеза о количественных значениях интервалов степени критичности дефектов, описан алгоритм классификации. В рассмотренных примерах показан общий системный подход к решению существующей научной проблемы восстановления разрушенных объектов от различных видов воздействия – пожары, взрывы, удары, наводнения. Описаны методы исследования, в число которых вошли метод синтеза и научного анализа, сбор статистических данных, на отдельных этапах – методы разрушающего и неразрушающего контроля. Сформулированы выводы и задачи для дальнейшего исследования.
Ключевые слова: критический дефект, степень критичности дефектов, объект строительства, организационная структура, организационно-технологические решения, техническое состояние
В работе представлено исследование стойкости соединений несущих клееных деревянных конструкций на отечественных меламино-мочевино-формальдегидных клеях (ММФК) к цикличным температурно-влажностным воздействиям. Описана методика циклических испытаний. Дана оценка стойкости ММФК к температурно-влажностным воздействиям и соответствие выбранного клея требованиям, установленным для производства большепролетных несущих конструкций.
Ключевые слова: меламино-мочевино-формальдегидные клеи, деревянные конструкции, стойкость клеевых соединений к цикличным температурно-влажностным воздействиям, прочность
В статье поднимаются вопросы ремонтно-строительных работ по устройству подземных коммунальных трубопроводных сетей в городских условиях. Сфера жилищно-коммунального хозяйства на сегодняшний день характеризуется наличием высокого износа коммунальных трубопроводных сетей: канализационных систем, систем водоснабжения, энергосистем и др., что требует неотложных мер по решению этой задачи в рамках реализации проектов реконструкции городской застройки.
Ключевые слова: ремонтно-строительные работы, коммунальные трубопроводные сети, городское хозяйство, инженерные коммуникации, жилищно-коммунальное хозяйство
Рассмотрен технологический процесс изготовления самоклеящихся радиопоглощающих материалов. Технологический режим изготовления радиопоглощающих материалов состоит из двух операций – приготовление смеси и изготовление из полученной смеси радиопоглощающих материалов. Важным этапом является перемешивание смеси. От качества смеси зависит качество радиопоглощающего материала.
Ключевые слова: смесь, время перемешивания, сканирующий зондовый микроскоп, исследование микроструктуры
Показана эффективность золы-уноса Ново-Иркутской ТЭЦ и золошлаковых смесей с ТЭЦ-10, образующихся при сжигании твердотопливных ископаемых АО «Иркутскэнерго», в составе цементов низкой водопотребности. Определены химический состав и физико-технические свойства этих отходов. Изучена размолоспособность и рассчитаны удельные энергозатраты цементов с различным содержанием зол (30-70 %). Установлено, что цементы низкой водопотребности с золой-уноса и ЗШС по технологическим и физико-механическим показателям не уступают портландцементу, и могут быть рекомендованы для применения в строительстве.
Ключевые слова: крупнотоннажные отходы, золошлаковые смеси, размолоспособость, цемент низкой водопотребности, суперпластификатор
В статье дано описание разработанной конструкции образца соединения деревянных элементов, которая лишена недостатков существующих технических решений, позволяющих моделировать действительную работу реальных деревянных конструкций. Конструкция позволяет повысить достоверность результатов проводимых испытаний, упрощает методику проведения испытаний и процесс обработки результатов испытаний. Разработанная конструкция образца в полной мере отражает действительную работу реальных соединений балочной клетки деревянного здания, вызывает у образца напряженно-деформированное состояние, в большой степени схожее с напряженно-деформированным состоянием реального соединения за счет корректного применения основных положений теории подобия для связи модели с натурной конструкцией деревянного здания, схемы приложения нагрузки к образцу и методики проведения экспериментов.
Ключевые слова: деревянные конструкции, древесина, соединение деревянных элементов, испытание образца соединения деревянных элементов, деревянная балка, главная балка, второстепенная балка, металлические накладки, шурупы, повышение надежности
В статье проведен анализ архитектурно-композиционных особенностей курортной архитектуры города Сочи на примере трех санаториев, являющихся уникальными объектами, представляющими высокую историческую и архитектурную ценность для городской историко-культурной среды. Авторами рассматриваются объемно-пространственные особенности и композиционные решения зданий, созданных в 1930-е годы. Анализ представлен на примере следующих санаториев: санатории имени К.Е. Ворошилова, «Горный воздух» и Ленгорздрава (имени С.М. Кирова). В заключительной части статьи сделаны выводы об архитектурно-композиционных особенностях курортной архитектуры 1930-х годов в городе Сочи. Статья публикуется по резуль¬татам проведения научно-исследовательской работы «Объемно-пространственные особенности периода конструктивизма в г. Сочи на примере са¬наторно-курортных объектов», в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ обучающимися СПбГАСУ в 2023 году.
Ключевые слова: курортная архитектура Сочи, архитектурно-композиционные особенности, санаторий, конструктивизм, морской фасад, объемно-пространственная структура
В работе рассмотрена проблема устройства примыканий вновь возводимых проездов и дорог производственных сельскохозяйственных предприятий к существующим дорогам и проездам. При стыковке «пирогов» дорожных одежд проектируемых проездов с существующим благоустройством необходимо решить задачу по предотвращению трещинообразования в покрытии в местах перепада толщин конструктивных слоев. В статье данная задача решена как с технической стороны, путем обеспечения совместной работы новой и существующей конструкции дороги, так и с нормативной путем отнесения проектируемого проезда к дороге IVв категории, в соответствии с СП 37.13330.2012, позволяющей устройство дороги с обочинами без бордюров и, как следствие, без ливневой канализации и очистных сооружений.
Ключевые слова: дорожная сеть, кадастровые границы, конструкция уширения проезда, техническое решение примыкания дорог, поперечный профиль
В статье рассматривается проблема реконструкции мостовых сооружений, а именно восстановление грузоподъемности, снизившейся в процессе многолетней эксплуатации. Отмечена актуальность исследования, его цели и задачи. Предложена классификация конструкций усиления по различным признакам. Разобраны часто используемые на практике ввиду усилений мостов их достоинства и недостатки. Изложенный материал иллюстрирован фотографиями объектов. Представлен современный способ усиления на основе использования углеродного композита. Отмечены значительные недостатки этого способа для усиления мостов и его модификация, использующая натяжное устройство для закрепления и натяжения углеродных ламелей. Представлены основные выводы.
Ключевые слова: мост, усиление, реконструкция, шпренгель, углеродный композит, ламель, грузоподъёмность, несущая способность, натяжение
Объект исследования – С-образные элементы, изготовленные из тонкостенных холодногнутых профилей. Предметом исследования является устойчивость С-образных стержневых элементов из тонкостенных холодногнутых профилей. Цель исследования: разработка процесса расчета методом конечных элементов и определение коэффициентов потери общей устойчивости тонкостенных холодногнутых стержней. Метод. Для сокращения времени и объема расчетных операций используется численно-аналитический метод исследования. Коэффициенты потери устойчивости определяются методом конечно-элементного анализа потери общей устойчивости холодногнутых элементов легких стальных тонкостенных конструкций с использованием программного комплекса. Результат. В результате анализа получена таблица суммарных коэффициентов холодногнутых тонкостенных стержней, которую можно представить в виде таблицы для расчетов по показателям – сравнительный анализ обратного численно-аналитического метода расчета с методом конечных элементов с использованием компьютернoй программы.
Ключевые слова: устойчивость, метод конечных элементов, тонкостенные холодногнутые профили, сталь, программный комплекс, конструкция