ivdon3@bk.ru
В районе, где расположено большое количество небоскребов важно создание комфортной городской среды характеризующейся снижением урбанистической составляющей и повышением ее гуманистических характеристик. Это способствует повышению привлекательности городского пространства для горожан и туристов. Для усиления интереса и оживления городской среды устраивают различные фестивали, уличные выставки, устанавливают постоянные или временные арт-объекты.
Ключевые слова: дизайн архитектурной среды, городское пространство, арт-объект в городской среде, многоэтажная застройка, улучшение микроклимата в городской среде
05.23.08 - Технология и организация строительства , 05.23.17 - Строительная механика
В работе рассмотрена проблема оценки устойчивости высотных зданий к прогрессирующему обрушению. Выполнен анализ существующих методик по расчету каркаса здания на прогрессирующее обрушение. Даны рекомендации по повышению несущей способности железобетонных элементов каркаса при аварийных воздействиях. Предложено имитационное моделирование аварийного воздействия с использованием метода конечных элементов при расчете каркаса здания на прогрессирующее обрушение; моделирование и исследование напряженно-деформированного состояния отдельных элементов каркаса здания на действие взрывной нагрузки; моделирование и исследование устойчивости к прогрессирующему обрушению каркаса высотного здания; разработка конструктивных решений по повышению устойчивости к прогрессирующему обрушению.
Ключевые слова: прогрессирующее обрушение, аварийное воздействие, метод конечных элементов, моделирование каркаса здания, напряженно-деформированное состояние
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.00 - Строительство и архитектура , , 05.23.17 - Строительная механика
Cтатья посвящена исследованию нормирования ветровой нагрузки по данным метеостанций на примере города Волгограда за период с 2003 по 2012 годы. Получены основные статистические характеристики, построены розы ветров коэффициент надежности по ветровой нагрузке.
Ключевые слова: вероятностное проектирование, надежность, ветровая нагрузка
исследованы поперечные колебания балок постоянного сечения с учётом демпфирования. Рассмотрены случайные колебания балки под действием векторных кинематических и динамических воздействий. На примерах показаны влияние коэффициентов корреляции на среднеквадратические отклонения сечений балки. Определены внутренние силы в виде изгибающих моментов и поперечных сил. Приведён пример действия случайного процесса со скрытой периодичностью
Ключевые слова: балка, демпфирование, прогиб, изгибающий момент, поперечная сила, случайный процесс, спектральная матрица, корреляция, вектор, матрица, передаточная функция
Рассматривается шарнирно опёртая армированная балка из бимодульного материала на упругом основании под действием сосредоточенной силы. Приводится численное исследование влияния бимодульности материала балки на изгибающий момент и прогиб. Показано влияния коэффициента постели упругого основания на величину максимального нормального напряжения, максимального изгибающего момента и максимального прогиба .Исследования проводились для балок из фибропенобетона, для которого известны модули упругости на растяжения и сжатия, полученные экспериментально. Численные исследования показали, что учёт бимодульности материала, то есть учёт различия модуля упругости на растяжение и модуля упругости на сжатие для бетона, приводит к необходимости расчёта на прочность как по растягивающим, так и по сжимающим напряжением.
Ключевые слова: армированная балка, бимодульный материал, нормальное напряжения, упругое Винклеровское основание
В статье рассмотрены результаты моделирования работы железобетонных винтовой и буронабивной свай во взаимодействии с грунтовым массивом. Для моделирования применён математический аппарат метода конечных элементов в реализации лицензионного сертифицированного программного комплекса Лира-софт версии 10.6. Описан процесс моделирования просадки. Представлены три варианта взаимодействия грунта со сваями. Получены величины осадки одиночных свай от внешней нагрузки и от отрицательных сил трения.
Ключевые слова: Винтовая железобетонная свая, буронабивная свая, грунтовый массив, просадка, Лира-софт, осадка, деформации, перемещения, напряжения
05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения , 05.23.17 - Строительная механика
В данной статье представлено амортизирующее устройство, как часть системы сейсмозащиты зданий, в которой отсутствуют упругие элементы. Подробно описана конструкция устройства и пояснена чертежами
Ключевые слова: сейсмоизоляция, энергопоглощающее устройство, амортизирующее устройство, вращательное движение пластичного торсиона
Приводится сравнение результатов испытания по деформативности и жёсткости гибких сжатых железобетонных стоек, усиленных различными вариантами внешнего поперечного и продольного армирования композитными материалами. Дана оценка влияния жесткости элементов усиления на деформативные свойства опытных образцов сечением 250x125(h) мм при гибкости λh=e0/h=20, которые были испытаны при эксцентриситетах е0=0; 2,0 см (0,16h) и 4,0 см (0,32h).
Ключевые слова: бетон, железобетон, стойки, гибкость, композитные материалы, арматура, прочность, деформативность
В статье представлены результаты сопоставления средних опытных значений относительных деформаций тяжёлого бетона класса B34-35 – εb и εbt, которые получены при испытании коротких сжатых стоек, усиленных внешним композитным армированием на основе углепластика. Выравнивались варианты внешнего поперечного и продольного армирования, а также виды напряженно-деформированного состояния: условно центрально сжатые элементы (е0=0); элементы, загруженные при малых эксцентриситетах т. е. при е0=2,0 см (0,16h) и больших е0=4,0 (0,32h). Дана оценка влияния различных вариантов композитного армирования на изменение напряженно-деформированного состояния бетона при трех значениях величины осевого эксцентриситета е0.
Ключевые слова: бетон, железобетон, арматура, опытные образцы, композит, сжатие, растяжение, относительные деформации
Исследуется задача об устойчивости плиты Э.Рейсснера, лежащей на трехмерном упругом слое с заданными постоянными упругости. Торцевые поверхности слоя гладкие, связи удерживающие. Считается, что плита находится в плоском напряженно-деформированном состоянии от действия на ее цилиндрическую поверхность самоуравновешенной нагрузки с некоторым числовым параметром, характеризующим величину нагрузки при потере устойчивости плиты. Из условий удерживающих связей получена система уравнений для определения числового параметра. Дается метод вычисления наименьшего значения параметра, при котором фиксируется потеря устойчивости плиты. Как частные случаи, приводятся результаты классической теории и модель основания Винклера.
Ключевые слова: самоуравновешенная нагрузка, деформированное состояние, функции напряжений, потеря устойчивости
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , , 05.23.17 - Строительная механика
В процессе анализа движения (конструкции/модели/тела) приходится обрабатывать огромный объём данных в виде показаний акселерометров с дискретностью до 0,001 секунды - до одного миллиона строк. В каждый момент времени приходится решать задачу определения ускорения заданной точки тела, принятой за полюс. Поэтому нашей целью является сокращение времени на каждую итерацию по определению ускорений заданного полюса твёрдого тела.
Ключевые слова: твердое тело, центр масс, мгновенные угловые скорость и ускорение
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика
В статье рассмотрено моделирование пульсационной составляющей ветровой нагрузки на железобетонный каркас здания методом конечных элементов. Выполнен расчет пульсационной составляющей ветровой нагрузки по методике, указанной в СП20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» и расчет пульсационной составляющей ветровой нагрузки в соответствии с рекомендациями ЦНИИСК им. Кучеренко. По результатам расчетов выполнен анализ полученных результатов и сделаны выводы.
Ключевые слова: метод конечных элементов, расчетная схема, формы колебаний, пульсационная составляющая ветровой нагрузки, каркас здания
Регулирование расхода жидких сред в трубопроводных системах осуществляют при помощи различных типов регулирующих клапанов. В нефтедобывающей и химической промышленностях наибольшее распространение получили регулирующие клапаны прямоточного типа. Однако во многих конструкциях клапанов данного типа проблема кавитации решена не окончательно. С целью снижения негативного воздействия кавитации на элементы клапана и трубопровода авторами статьи были предложены и разработаны новые конструкции регулирующих клапанов прямоточного типа организация течения жидкости во внутренних полостях которых позволяет снизить кавитационные эффекты.
Ключевые слова: транспортирование, жидкость, клапан, регулирование, кавитация, поток, арматура
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
Рассмотрена методика проведения натурных экспериментальных исследований на оползневых склонах и дорожных конструкциях на них с использованием виброизмерительного комплекса
Ключевые слова: Оползневый склон, эксперимент, микросейсмические колебания, мониторинг, динамическое деформирование, виброизмерение, модель
Проведено моделирование и экспериментальное исследование фильтра на полуволновых резонаторах с четвертьволновыми связями. Получены следующие экспериментальные результаты: - центральная частота 3,7 ГГц; - ширина полосы пропускания 230 МГц; - потери в полосе пропускания не более 4 дБ; - заграждение при отстройке ± 200 МГц не менее 40 дБ. Фильтр рекомендуется использовать во входной цепи приемника СВЧ.
Ключевые слова: микрополосковый фильтр, моделирование, эксперимент, сантиметровые волны
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
Разработана конечно-элементная модель высотного монолитно-каркасного здания с выполнением расчета несущей способности основных конструктивных элементов при прогрессирующем разрушении. Исследовано влияние введения в конструктивную схему аутригерных этажей.
Ключевые слова: Конечно-элементная модель, аутригерный этаж, прогрессирующее разрушение, несущая способность, железобетон, каркас, конструктивный элемент
В статье приведены общие уравнения моментной теории круговой цилиндрической оболочки с учетом ползучести: статические, геометрические и физические. Решена задача определения напряженно-деформированного состояния оболочки, жестко защемленной в основании, при действии на нее внутреннего гидростатического давления. Задача свелась к линейному неоднородному дифференциальному уравнению четвертого порядка относительно прогиба. Решение выполнялось численно методом конечных разностей в программном комплексе Matlab. В качестве закона связи между деформациями ползучести и напряжениями использовалось обобщенное нелинейное уравнение Максвелла-Гуревича. Для определения деформаций ползучести применялась линейная аппроксимация первой производной по времени. Произведен расчет оболочки из вторичного ПВХ, и в результате установлено, что в процессе ползучести в оболочке на 15% возрастают окружные напряжения.
Ключевые слова: цилиндрическая оболочка, ползучесть, моментная теория, полимеры, метод конечных разностей
Задача синтеза динамического фильтра представлена в виде задачи оптимального управления. Решение получено на основе теоремы о максимуме функции обобщенной мощности и преобразования уравнений движения объекта на основе анализа лагранжиана на характеристических траекториях в фазовом пространстве. Это позволяет построить квазидетерминированную модель управляемого движения, которая допускает представление в квазилинейной форме. Синтезированное уравнение оптимального фильтра динамической оценки параметров движения отличается от известных структурой обратной связи. Исследованы переходной и установившийся режимы функционирования разработанного фильтра. Сравнение проведено с результатами, которые получены с использованием адаптивного алгоритма скользящей оценки Кауфмана и α-β фильтра. На основе математического моделирования показано, что оценки предлагаемого фильтра имеют более высокую точность при меньших вычислительных затратах
Ключевые слова: диверсификация управления, диверсификации производства, финансово-экономические цели диверсификации, производственно-технические цели обеспечения гибкости производства
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассматривается регулирование напряженно – деформированного состояния в элементах структурного покрытия, относящегося к каркасу уникального здания технического музея. Архитектурное решение объекта выполнено в форме планера самолета, фюзеляж которого образован сводчатым покрытием пролетом 30 м, а крылья представляют собой консольный вылет 38 м. Конструкцией, формирующей консоль крыла, является система основных консольных ферм и связей между ними, образующих структурное покрытие. Предлагается несколько вариантов геометрических схем основных консольных ферм, входящих в структуру покрытия. Оптимальный вариант геометрической схемы сооружения выбирается по результатам статического расчета. Анализ напряженно – деформированного состояния структурного покрытия при различных вариантах связей между основными фермами выполняется по результатам расчетов на динамические нагрузки.
Ключевые слова: регулирование напряженно – деформированного состояния, геометрические схемы, консольный вылет, структурное покрытие, метод конечных элементов, статический расчет, динамическое воздействие
В статье приведен обзор наиболее распространенных способов замера объема (массы) сыпучих материалов, используемых в настоящее время в различных отраслях промышленности. Произведен сравнительный анализ, изложенных в статье методов оценки. Установлено, что современные способы вычисления объемов сыпучих сред обладают рядом существенных недостатков, наличие которых существенно сказывается на качестве продукции и ее стоимости. Выявлено, что наиболее целесообразно осуществлять замер объема сыпучих сред непосредственно в таре или кузове автомобиля с учетом основных характеристик материала — влажности, насыпной и истинной плотности, температуры и фракционного состава.
Ключевые слова: сыпучие материалы, объем, масса, экспресс-метод, плотность, взвешивание
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
Рассматривается методика расчета напряженно-деформированного состояния оснований лессовых просадочных грунтов под действием длительнодействующих уплотняющих нагрузок при их неполном водонасыщении как упруговязкопластических сред. В основе определяющих уравнений - теория течения наследственного типа с учетом объемного, сдвигового пластического деформирования, явления дилатансии, различных значениях ядер ползучести формообразования и всестороннего сжатия. Грунт - изотропная среда. Приращение напряжений складываются из вязкоупругой и вязкопластичной составляющих . Алгоритм решения выполнен с использованием итерационных методов и метода конечных элементов и включает в себя решения линейно-упругой , упругопластической и упруговязкопластической задач в определенной последовательности . Физико-механические параметры, зависимости напряжений и деформаций от времени при различных значениях влажности и уплотняющих давлениях заданных грунтов определяются в лабораторных условиях . Использование достоверных математических моделей основания с учетом деформаций ползучести при проектировании на лессовых просадочных грунтах в условиях неполного водонасыщения способствует повышению надежности эксплуатации возводимых строительных объектов.
Ключевые слова: лессовые просадочные грунты, ползучесть, упруговязкопластическая среда, методика расчета, теория пластичности наследственного типа, реологические модели, методика расчета, метод конечных элементов, итерационный процесс, испытания грунтов
05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения , 05.23.17 - Строительная механика
В статье рассмотрены сейсмические условия, данные сейсмической активности и современные нормы по проектированию сейсмостойких сооружений во Вьетнаме, представлены особенности моделирования сейсмического воздействия на многоэтажные здания по нормам Вьетнама.
Ключевые слова: сейсмостойкость, столкновение тектонических плит, пиковое ускорение грунта, метод главных координат, коэффициент поведения, спектральная теория сейсмостойкости
В статье приведен вывод уравнений изгиба треугольного конечного элемента пластины с учетом ползучести. При выводе уравнений используется вариационный принцип Лагранжа. Задача сводится к системе линейных алгебраических уравнений. Полученные уравнения позволяют рассчитывать пластинки произвольной формы с учетом вязкоупругих свойств материала. Приведен пример расчета прямоугольной полимерной пластинки из вторичного ПВХ, шарнирно опертой по контуру и загруженной равномерно распределенной по площади нагрузкой. В качестве закона, устанавливающего связь между деформациями ползучести и напряжениями, используется нелинейное уравнение Максвелла-Гуревича. Представлены графики изменения во времени напряжений и прогиба. Напряжения в процессе ползучести меняются несущественно, разница между напряжениями в начале и в конце процесса ползучести не превышает 6%.
Ключевые слова: ползучесть, метод конечных элементов, изгиб пластин, полимеры, уравнение Максвелла-Гуревича, длительная цилиндрическая жесткость
Проведено моделирование и экспериментальное исследование фильтра сантиметрового диапазона на встречных стержнях. В полосе пропускания от 4 до 8 ГГц потери составили не более 1,5 дБ. Заграждение при отстройке вниз на 1 ГГц не менее 50 дБ. Заграждение при отстройке вверх на 2 ГГц не менее 70 дБ. Имеется ложная полоса пропускания 16,6 - 21,5 ГГц.
Ключевые слова: фильтр на встречных стержнях, моделирование, эксперимент, сантиметровый диапазон волн
05.23.17 - Строительная механика , 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассматривается методика определения напряженно-деформированного состояния упругого составного слоя, лежащего на абсолютно твердом основании. Подобная ситуация имеет место в покрытии с жестким железобетонном настилом, на котором расположен легкий утеплитель и гидроизоляционный ковер. Моделью покрытия при действии локальной нагрузки может служить упругий составной слой, лежащий на абсолютно твердом основании. По заданным условиям составляется общее решение задачи теории упругости для каждого слоя. Решается система дифференциальных уравнений. Приводится однородное решение этих уравнений. Полученные решения могут служить для исследования различных проблем напряженного состояния составного слоя. Решение инженерных задач требует определения комплексных корней трансцендентного характеристического уравнения. В настоящей работе корни определены методом Ньютона. Зная корни характеристического уравнения, можно определить напряжения и перемещения в каждой точке составного слоя.
Ключевые слова: абсолютно твердое основание, составной слой, метагармонические решения, интенсивность реакции опоры, смежные опоры, реакция капители
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , , 05.23.17 - Строительная механика