N 2 за 2013год
Расчеты на прочность
С.В. БОСАКОВ, др техн. наук, проф. (РУП «Институт БелНИИС», г. Минск, Республика Беларусь)
Расчеты на прочность
С.В. БОСАКОВ, др техн. наук, проф. (РУП «Институт БелНИИС», г. Минск, Республика Беларусь)
К расчету гибких упругих стержней..2
Предложены новые подходы к решению двух задач для гибких упругих стержней, рассмотренных ранее Е.П. Поповым. Рассмотренные в статье задачи сведены к нелинейным уравнениям, которые решаются численно на ЭВМ с помощью пакета компьютерной математики. Показана необходимость дальнейших теоретических исследований в области расчета геометрически нелинейных задач для стержней.
Ключевые слова. Геометрическая нелинейность, стержень, эллиптические функции Якоби, нелинейные уравнения.
UDC 539.3. S.V. Bosakov. Flexible elastic bars calculation
The author suggests new approaches to solve two problems for flexible elastic bars considered by E.P.Popov earlier. The problems were reduced to nonlinear equations which are solved by computer numerically.
Key words: geometric nonlinearity, bar, Yakobi’s elliptic functions, nonlinear equation.
Предложены новые подходы к решению двух задач для гибких упругих стержней, рассмотренных ранее Е.П. Поповым. Рассмотренные в статье задачи сведены к нелинейным уравнениям, которые решаются численно на ЭВМ с помощью пакета компьютерной математики. Показана необходимость дальнейших теоретических исследований в области расчета геометрически нелинейных задач для стержней.
Ключевые слова. Геометрическая нелинейность, стержень, эллиптические функции Якоби, нелинейные уравнения.
UDC 539.3. S.V. Bosakov. Flexible elastic bars calculation
The author suggests new approaches to solve two problems for flexible elastic bars considered by E.P.Popov earlier. The problems were reduced to nonlinear equations which are solved by computer numerically.
Key words: geometric nonlinearity, bar, Yakobi’s elliptic functions, nonlinear equation.
С.Б. КРЫЛОВ, др техн. наук; П.Д. АРЛЕНИНОВ, инж. (НИИЖБ им. Гвоздева, г. Москва)
Инженерный подход к решению задачи об изгибе упруго-ползучего стержня ..6
Дано инженерное решение задачи о продольно-поперечном изгибе железобетонных стержневых элементов с учетом ползучести и трещинообразования материала при произвольном изменении нагрузки во времени. Задача сведена к вычислению секущего модуля упругости для расчета с помощью современных программных комплексов. Получено хорошее совпадение с опытными данными.
Ключевые слова: нелинейная ползучесть, продольно&поперечный изгиб, железобетонные конструкции, стержневые конструкции
UDC 539.376. S. Krylov, P. Arleninov. The engineering approach to solving the problem of bending of elastic creeping rod
Еngineering solution to the problem of longitudinal/transverse bending of reinforced concrete rod elements with the creep and cracking of the material for any load change over time is given. The problem is reduced to the computation of the secant modulus of elasticity for designe with the help of modern software systems. A good agreement with experimental data achieved.
Key words: nonlinear creep, longitudinal and transverse bending, concrete structures, rod design.
Дано инженерное решение задачи о продольно-поперечном изгибе железобетонных стержневых элементов с учетом ползучести и трещинообразования материала при произвольном изменении нагрузки во времени. Задача сведена к вычислению секущего модуля упругости для расчета с помощью современных программных комплексов. Получено хорошее совпадение с опытными данными.
Ключевые слова: нелинейная ползучесть, продольно&поперечный изгиб, железобетонные конструкции, стержневые конструкции
UDC 539.376. S. Krylov, P. Arleninov. The engineering approach to solving the problem of bending of elastic creeping rod
Еngineering solution to the problem of longitudinal/transverse bending of reinforced concrete rod elements with the creep and cracking of the material for any load change over time is given. The problem is reduced to the computation of the secant modulus of elasticity for designe with the help of modern software systems. A good agreement with experimental data achieved.
Key words: nonlinear creep, longitudinal and transverse bending, concrete structures, rod design.
А.А.ПОКРОВСКИЙ, др. техн. наук, проф. (ПГУАС, г. Пенза)
О проектировании конструкций статически неопределимых внешне и геометрически изменяемых внутренне ..9
Предлагается метод замены связей применять к расчету конструкций статически неопределимых относительно опорных связей и геометрически изменяемых внутренне. Усилия в постоянных связях задаются вместо принятия их нулевыми. Такие изменения в методе позволяют регулировать распределение усилий.
Ключевые слова: метод замены связей, применение.
UDC 624.04:539:519.6. A.A. Pokrovskiy. Constructions design which are statically indeterminate outwardly and geometrically variable inherently
The author suggests to use a method of members exchange for calculation of constructions which are statically indeterminate relative to supporting bonds and geometrically variable inherently. Efforts in fixed bonds are specified instead of accepting them equal to zero. Such changes in the method allow to regulate efforts distribution.
Key words: method of exchange of members, application.
Предлагается метод замены связей применять к расчету конструкций статически неопределимых относительно опорных связей и геометрически изменяемых внутренне. Усилия в постоянных связях задаются вместо принятия их нулевыми. Такие изменения в методе позволяют регулировать распределение усилий.
Ключевые слова: метод замены связей, применение.
UDC 624.04:539:519.6. A.A. Pokrovskiy. Constructions design which are statically indeterminate outwardly and geometrically variable inherently
The author suggests to use a method of members exchange for calculation of constructions which are statically indeterminate relative to supporting bonds and geometrically variable inherently. Efforts in fixed bonds are specified instead of accepting them equal to zero. Such changes in the method allow to regulate efforts distribution.
Key words: method of exchange of members, application.
В.И. СОЛОМИН, др техн. наук, проф., академик РААСН, В.П. ХОМЯК, инж. (Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ))
Напряженно-деформированное состояние и прочность железобетонной колонны ..11
Разработаны алгоритм и компьютерная программа расчета сжато-изгибаемых железобетонных колонн с учетом физической и геометрической нелинейностей. Приведен анализ результатов.
Ключевые слова: железобетон, колонна, нелинейные деформации бетона и арматуры, прочность, продольный изгиб.
UDC 691.32624.041.6. V. Solomin, V. Khomiyk. Stress strain state and strength of reiforced concrete column
The article is devoted to the designing of a reiforced concrete column taking into account non/linear deformations of concrete, reiforcement and buckling.
Key words: designing, reiforced concrete, column, non/linear deformations of concrete and reinforced, strength, buckling.
Разработаны алгоритм и компьютерная программа расчета сжато-изгибаемых железобетонных колонн с учетом физической и геометрической нелинейностей. Приведен анализ результатов.
Ключевые слова: железобетон, колонна, нелинейные деформации бетона и арматуры, прочность, продольный изгиб.
UDC 691.32624.041.6. V. Solomin, V. Khomiyk. Stress strain state and strength of reiforced concrete column
The article is devoted to the designing of a reiforced concrete column taking into account non/linear deformations of concrete, reiforcement and buckling.
Key words: designing, reiforced concrete, column, non/linear deformations of concrete and reinforced, strength, buckling.
В.А. ФИЛИППОВ, канд. техн. наук (Тольяттинский государственный университет)
Расчет блока покрытия с межферменным этажом из предварительно напряженных рам размерами в плане 18.18 м с разреженной сеткой перекрестных ферм ..17
Описано конструктивное решение и результаты расчета пространственного стержневого покрытия из предварительно напряженных рамных элементов с межферменным этажом.
Ключевые слова: пространственное покрытие, предварительно напряженные рамы, межферменный этаж, преимущества.
Key words: dimensional cover, cross/shaped trusses, prestressed frames, roof/truss floor, advantages.
Описано конструктивное решение и результаты расчета пространственного стержневого покрытия из предварительно напряженных рамных элементов с межферменным этажом.
Ключевые слова: пространственное покрытие, предварительно напряженные рамы, межферменный этаж, преимущества.
UDC 624.012.46; 624.04. V.A. Filippov. The dimensional reinforced concrete modular block cover with the roof truss floor for the single storey industrial and civil buildings.
The article presents a construction of the dimensional rod cover with roof/truss floor composed of the prestressed frame elements.Key words: dimensional cover, cross/shaped trusses, prestressed frames, roof/truss floor, advantages.
Б.Г. ХОЛОДАРЬ, канд. техн. наук (Брестский государственный технический университет)
Построение критерия прочности анизотропного тела ..21
При оценке работоспособности элементов конструкций в зависимости от их напряженно-деформированного состояния и свойств материала используются критерии прочности. Для анизотропных тел и произвольных углов ориентации траекторий главных напряжений относительно осей анизотропии экспериментальное получение необходимого объема данных затруднительно. Альтернативный путь заключается в построении требуемых зависимостей аналитически на базе ограниченной информации. Ниже рассмотрено построение одного из таких критериев и приведены результаты его использования.
Ключевые слова: анизотропное тело, критерий прочности, текучесть, разрушение.
UDC 539.4. B.G. Khologar’. Creation of strength criterion for anisotropic body
Strength criteria are often employed when estimating the operability of a design element as function of its stress/strain state and material properties. Experimentally, it is challenging to obtain sufficient data to be able to form such criteria for the anisotropic bodies with the arbitrary orientation of the principal stresses with respect to the anisotropic axes. Alternatively, one may attempt to create a criterion analytically with somewhat limited information. This is attempted below. The results of the application of the criterion are also discussed.
Key words: anisotropic body, strength criterion, yield, fracture.
При оценке работоспособности элементов конструкций в зависимости от их напряженно-деформированного состояния и свойств материала используются критерии прочности. Для анизотропных тел и произвольных углов ориентации траекторий главных напряжений относительно осей анизотропии экспериментальное получение необходимого объема данных затруднительно. Альтернативный путь заключается в построении требуемых зависимостей аналитически на базе ограниченной информации. Ниже рассмотрено построение одного из таких критериев и приведены результаты его использования.
Ключевые слова: анизотропное тело, критерий прочности, текучесть, разрушение.
UDC 539.4. B.G. Khologar’. Creation of strength criterion for anisotropic body
Strength criteria are often employed when estimating the operability of a design element as function of its stress/strain state and material properties. Experimentally, it is challenging to obtain sufficient data to be able to form such criteria for the anisotropic bodies with the arbitrary orientation of the principal stresses with respect to the anisotropic axes. Alternatively, one may attempt to create a criterion analytically with somewhat limited information. This is attempted below. The results of the application of the criterion are also discussed.
Key words: anisotropic body, strength criterion, yield, fracture.
В.В. ШУГАЕВ, др техн. наук, проф., (НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, Москва)
Расчет несущей способности пологих оболочек вращения с опорным кольцом при действии сосредоточенной нагрузки по трем схемам разрушения ..27
Рассматривается методика расчета несущей способности пологих оболочек вращения при действии сосредоточенной нагрузки по трем возможным схемам разрушения, выявленных опытным путем: радиальной, радиально&кольцевой и локальной. Расчет ведется кинематическим методом предельного равновесия в геометрически нелинейной постановке.
Ключевые слова: оболочка вращения, несущая способность, сосредоточенная нагрузка, схема разрушения, предельное равновесие, плоскость осей вращения, стадии деформирования, критический прогиб.
UDC 539.3. V.V. Shugaev. Calculation for bearing capacity of depressed shell of revolution with carrier ring under influence of concentrated load on three destruction scheme
The author considers calculation method for bearing capacity of depressed shell of revolution under influence of concentrated load oh three destruction scheme: radial, radial/circular and local. The calculation is carried out by kinematic method of limit equilibrium in geometrically nonlinear problem definition.
Key words: shell of revolution, bearing capacity, concentrated load, destruction scheme, limit equilibrium, plane of rotation axises, deformation stages, critical deflection.
Рассматривается методика расчета несущей способности пологих оболочек вращения при действии сосредоточенной нагрузки по трем возможным схемам разрушения, выявленных опытным путем: радиальной, радиально&кольцевой и локальной. Расчет ведется кинематическим методом предельного равновесия в геометрически нелинейной постановке.
Ключевые слова: оболочка вращения, несущая способность, сосредоточенная нагрузка, схема разрушения, предельное равновесие, плоскость осей вращения, стадии деформирования, критический прогиб.
UDC 539.3. V.V. Shugaev. Calculation for bearing capacity of depressed shell of revolution with carrier ring under influence of concentrated load on three destruction scheme
The author considers calculation method for bearing capacity of depressed shell of revolution under influence of concentrated load oh three destruction scheme: radial, radial/circular and local. The calculation is carried out by kinematic method of limit equilibrium in geometrically nonlinear problem definition.
Key words: shell of revolution, bearing capacity, concentrated load, destruction scheme, limit equilibrium, plane of rotation axises, deformation stages, critical deflection.
Сейсмические расчеты
Д.Н.НИЗОМОВ1,чл.корр.АН РТ,д.техн.наук,проф., А.А.ХОДЖИБОЕВ2,ктн (1Институт геологии,сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Республики Таджикистан, 2Таджикский технический Университет имени академика М.С.Осими)
Д.Н.НИЗОМОВ1,чл.корр.АН РТ,д.техн.наук,проф., А.А.ХОДЖИБОЕВ2,ктн (1Институт геологии,сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Республики Таджикистан, 2Таджикский технический Университет имени академика М.С.Осими)
Концентрация напряжений в неограниченном теле с подкрепленным отверстием .. 32
Методом граничных интегральных уравнений исследуется концентрация напряжений в задаче взаимодействия крепи с массивом пород при различных воздействиях.
Ключевые слова: неограниченное тело, контактная граница, крепь, граничный элемент, граничные уравнения, подземное сооружение.
UDC 539.3. J.N. Nizomov, A.A. Hojiboev. Stress consentration in unbounded body with reinforced hole
We investigate the problem of stress concentration in the contour of a crepe interacting with a massif under different loads by the method of boundary equations.
Key words: unbounded body, contact boundary, crepe, boundary element, boundary equations, underground structure.
Методом граничных интегральных уравнений исследуется концентрация напряжений в задаче взаимодействия крепи с массивом пород при различных воздействиях.
Ключевые слова: неограниченное тело, контактная граница, крепь, граничный элемент, граничные уравнения, подземное сооружение.
UDC 539.3. J.N. Nizomov, A.A. Hojiboev. Stress consentration in unbounded body with reinforced hole
We investigate the problem of stress concentration in the contour of a crepe interacting with a massif under different loads by the method of boundary equations.
Key words: unbounded body, contact boundary, crepe, boundary element, boundary equations, underground structure.
Динамические расчеты
Г.Г. БУЛЫЧЕВ, др физ.мат. наук, проф. (МГТУ МИРЭА)
Г.Г. БУЛЫЧЕВ, др физ.мат. наук, проф. (МГТУ МИРЭА)
К вопросу о разрушении анизотропных тел с дислокациями .. 37
Рассматривается возможность применения авторской методики моделирования динамики и динамического разрушения микротел с дислокациями к анизотропным телам. Строится матричная форма исходных уравнений и показывается ее инвариантность относительно преобразования поворота системы координат. Далее строится характеристическая форма представления этих уравнений в системе координат связанной с дислокациями. Исследуется вид матрицы жесткостей в исходной и повернутой системе координат. Определяются условия, при которых эти матрицы имеют одинаковый вид.
Ключевые слова: численное моделирование, метод пространственных характеристик, дислокации.
UDC 5.393. G.G. Bulychev. To a problem about destruction of non isotropic bodies with dislocations
The possibility of application of an author’s strategy for simulation of dynamics and dynamic destruction of micro bodies with dislocations to non/isotropic bodies is under consideration. The matrix form of input equations is building and its invariancy concerning transformation of turn of a coordinate system is shown. Thereupon the characteristic form of representation of these equations in coordinates connected with dislocations is constructing. The view of a matrix of rigidities in the initial and turned frame is investigated. Conditions at which these matrixes have an identical form are defined.
Key words: numerical calculation, spatial characteristics method, screw dislocation.
Рассматривается возможность применения авторской методики моделирования динамики и динамического разрушения микротел с дислокациями к анизотропным телам. Строится матричная форма исходных уравнений и показывается ее инвариантность относительно преобразования поворота системы координат. Далее строится характеристическая форма представления этих уравнений в системе координат связанной с дислокациями. Исследуется вид матрицы жесткостей в исходной и повернутой системе координат. Определяются условия, при которых эти матрицы имеют одинаковый вид.
Ключевые слова: численное моделирование, метод пространственных характеристик, дислокации.
UDC 5.393. G.G. Bulychev. To a problem about destruction of non isotropic bodies with dislocations
The possibility of application of an author’s strategy for simulation of dynamics and dynamic destruction of micro bodies with dislocations to non/isotropic bodies is under consideration. The matrix form of input equations is building and its invariancy concerning transformation of turn of a coordinate system is shown. Thereupon the characteristic form of representation of these equations in coordinates connected with dislocations is constructing. The view of a matrix of rigidities in the initial and turned frame is investigated. Conditions at which these matrixes have an identical form are defined.
Key words: numerical calculation, spatial characteristics method, screw dislocation.
Е.М.ЗВЕРЯЕВ, др техн.наук,проф.1, Г.И.МАКАРОВ, ктн,доц.2 (1Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН, 2НИИОСП им.Н.С.Герсеванова, г.Москва)
Модели поведения длинной упругой полосы при поперечном ударе в зависимости от условий закрепления коротких сторон .. 42
Рассматривается задача определения НДС тонкой длинной полосы при ударе поперечной нагрузкой или при внезапном поперечном смещении конца полосы. Локальное нагружение моделирует удар каким-либо телом по высотному зданию. Распределенная нагрузка может образоваться при взрыве около здания, тогда как быстрое смещение концов полосы моделирует сейсмическое воздействие.
Ключевые слова: полоса, балка, сосредоточенная сила, удар, волна, дельта-функция, условия закрепления.
UDC 539.3. Ye.M. Zveryayev, G.I. Makarov. Long elastic strip comportment models under transversal impact action with end fixation
A problem of determination of the stress/strain state of the thin long strips with the transverse load or sudden lateral displacement of the strip end is examined. Local loading models the shock with some body at the high/rise building. The distributed load can be formed when there is an explosion near the building, whereas the rapid displacement of the strip ends simulates earthquake impact. The dimensionless equations of the plane problem of the theory of elasticity are taken as the initial. The small parameter equal to the ratio of strip thickness to its length is extracted. The equations are transformed to the ones, enabling a solution by using the method of the simple iterations. The transverse displacement and shear stress not dependent of the longitudinal coordinate are chosen as the values of the zero approximation. Considering these values †are known, all the remaining unknowns of the problem are calculated. Verifying the boundary conditions on the long sides of the strip, the system of the four ordinary differential equations for the four values of the zero approximation is obtained. The system is divided into separate
equations that are easily integrated. Each equation corresponds to the elementary stress/strain state. The equation for the shear stress has fast changing boundary layer type. With an appropriate choice of the constant of integration its solution can be defined as the asymptotic form of the Dirac delta/function. With this function, the solution due to the longitudinal shear wave under the local shock load is constructed. The wave, reaching the edge, generates the low-frequency transverse oscillations. The stresses and displacements due to the oscillations are match more than ones due to the wave motion.
Key words: strip, bar, concentrated force, shock, wave, delta-function, fixing conditions.
Рассматривается задача определения НДС тонкой длинной полосы при ударе поперечной нагрузкой или при внезапном поперечном смещении конца полосы. Локальное нагружение моделирует удар каким-либо телом по высотному зданию. Распределенная нагрузка может образоваться при взрыве около здания, тогда как быстрое смещение концов полосы моделирует сейсмическое воздействие.
Ключевые слова: полоса, балка, сосредоточенная сила, удар, волна, дельта-функция, условия закрепления.
UDC 539.3. Ye.M. Zveryayev, G.I. Makarov. Long elastic strip comportment models under transversal impact action with end fixation
A problem of determination of the stress/strain state of the thin long strips with the transverse load or sudden lateral displacement of the strip end is examined. Local loading models the shock with some body at the high/rise building. The distributed load can be formed when there is an explosion near the building, whereas the rapid displacement of the strip ends simulates earthquake impact. The dimensionless equations of the plane problem of the theory of elasticity are taken as the initial. The small parameter equal to the ratio of strip thickness to its length is extracted. The equations are transformed to the ones, enabling a solution by using the method of the simple iterations. The transverse displacement and shear stress not dependent of the longitudinal coordinate are chosen as the values of the zero approximation. Considering these values †are known, all the remaining unknowns of the problem are calculated. Verifying the boundary conditions on the long sides of the strip, the system of the four ordinary differential equations for the four values of the zero approximation is obtained. The system is divided into separate
equations that are easily integrated. Each equation corresponds to the elementary stress/strain state. The equation for the shear stress has fast changing boundary layer type. With an appropriate choice of the constant of integration its solution can be defined as the asymptotic form of the Dirac delta/function. With this function, the solution due to the longitudinal shear wave under the local shock load is constructed. The wave, reaching the edge, generates the low-frequency transverse oscillations. The stresses and displacements due to the oscillations are match more than ones due to the wave motion.
Key words: strip, bar, concentrated force, shock, wave, delta-function, fixing conditions.
Ю.С.КРУТИЙ, канд.физ.мат.наук,доц. (Одесская государственная академия строительства и архитектуры, Украина)
Новый метод исследования поперечных колебаний стержня с переменными, непрерывно распределенными параметрами .. 48
Предложен новый метод исследования собственных поперечных колебаний стержня с произвольной непрерывной переменной поперечной жесткостью и произвольной непрерывной переменной погонной массой. Метод основан на точном решении дифференциального уравнения поперечных колебаний.
Ключевые слова: стержень, собственные поперечные колебания, частоты собственных колебаний, собственные формы колебаний, параметры состояния стержня.
Предложен новый метод исследования собственных поперечных колебаний стержня с произвольной непрерывной переменной поперечной жесткостью и произвольной непрерывной переменной погонной массой. Метод основан на точном решении дифференциального уравнения поперечных колебаний.
Ключевые слова: стержень, собственные поперечные колебания, частоты собственных колебаний, собственные формы колебаний, параметры состояния стержня.
UDC 624.073.046.3. Yu. S. Krutiy. New method of research of cross section fluctuations of a core with the variables continuously distributed in parameters
The new method of research of own cross/section fluctuations of a core with any continuous variable cross/section rigidity and any continuous variable running weight is offered. The method is based on the exact decision of the differential equation of cross/section fluctuations.
Key words: core, own cross/section fluctuations, frequencies of own fluctuations, own forms of fluctuations, parameters of a status of a core.The new method of research of own cross/section fluctuations of a core with any continuous variable cross/section rigidity and any continuous variable running weight is offered. The method is based on the exact decision of the differential equation of cross/section fluctuations.
И.Н.СЕРПИК, др техн.наук,проф., Н.С.КУРЧЕНКО, инж. (Брянская государственная инженерно-технологическая академия)
Анализ в упруго-пластической постановке нестационарной динамики пространственных систем тонкостенных стержней замкнутого профиля .. 55
Разрабатывается методика расчета переходных динамических процессов в пространственных системах стержней с замкнутым профилем поперечного сечения. Учитываются упруго-пластические свойства материала и геометрически нелинейное поведение деформируемых объектов. Физическая нелинейность описывается с помощью ассоциированного закона течения. Предлагаемые расчетные процедуры позволяют рассматривать напряженно-деформированное состояние стержней при совместном действии усилий растяжения-сжатия, косого изгиба и чистого кручения. На тестовых примерах проиллюстрирована работоспособность данного подхода.
Ключевые слова: пространственные стержневые системы, замкнутый профиль, динамика, геометрическая нелинейность, физическая нелинейность, ассоциированный закон течения.
UDC 624.074.5:624.044. I.N. Serpik, N.S. Kurchenko. The elastic plastic analysis of the transient dynamics for spatial systems of thin walled rods with closed cross sections
Key words: spatial rod systems, closed cross/section, dynamics, geometrical nonlinearity, material nonlinearity, associated flow rule. An algorithm for calculation of spatial systems of closed simply connected profile rods in a dynamic posing is developed. Elastic/plastic material properties and geometrically nonlinear behavior of deformed constructions are taken into account. The systems of nonlinear differential equations describing the dynamics of such objects are solved by the numerical integration using the Newmark method premise of constant accelerations on each integration step. Material nonlinearity is described by the associated flow rule. The proposed procedures allow to consider the stress/strain state of rods under combined action of tension/compression, unsymmetrical bending and pure torsion. By comparing the calculated and experimental data for the steel box/rod subjected to bending and torsion at the low loading rate, the sufficient precision of the accepted hypothesis for deformations of rods with closed profile is justified. The capacity for work of the proposed algorithm for rapid processes is illustrated by the calculation of the spatial frame that is subjected to the inelastic collision action with the falling weight.
Разрабатывается методика расчета переходных динамических процессов в пространственных системах стержней с замкнутым профилем поперечного сечения. Учитываются упруго-пластические свойства материала и геометрически нелинейное поведение деформируемых объектов. Физическая нелинейность описывается с помощью ассоциированного закона течения. Предлагаемые расчетные процедуры позволяют рассматривать напряженно-деформированное состояние стержней при совместном действии усилий растяжения-сжатия, косого изгиба и чистого кручения. На тестовых примерах проиллюстрирована работоспособность данного подхода.
Ключевые слова: пространственные стержневые системы, замкнутый профиль, динамика, геометрическая нелинейность, физическая нелинейность, ассоциированный закон течения.
UDC 624.074.5:624.044. I.N. Serpik, N.S. Kurchenko. The elastic plastic analysis of the transient dynamics for spatial systems of thin walled rods with closed cross sections
Key words: spatial rod systems, closed cross/section, dynamics, geometrical nonlinearity, material nonlinearity, associated flow rule. An algorithm for calculation of spatial systems of closed simply connected profile rods in a dynamic posing is developed. Elastic/plastic material properties and geometrically nonlinear behavior of deformed constructions are taken into account. The systems of nonlinear differential equations describing the dynamics of such objects are solved by the numerical integration using the Newmark method premise of constant accelerations on each integration step. Material nonlinearity is described by the associated flow rule. The proposed procedures allow to consider the stress/strain state of rods under combined action of tension/compression, unsymmetrical bending and pure torsion. By comparing the calculated and experimental data for the steel box/rod subjected to bending and torsion at the low loading rate, the sufficient precision of the accepted hypothesis for deformations of rods with closed profile is justified. The capacity for work of the proposed algorithm for rapid processes is illustrated by the calculation of the spatial frame that is subjected to the inelastic collision action with the falling weight.
Ю.Т. ЧЕРНОВ1, др техн.наук,проф., И.А. ПЕТРОВ2, инж. (1ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, 2ФГБОУ ВПО «МГСУ»)
О некоторых методах и алгоритмах расчета систем с выключающимися связями .. 61
Оцениваются некоторые методы расчета систем с выключающимися связями. Приводится алгоритм, основанный на последовательном расчете двух линейных систем. Выполнен расчет фермы с выключающейся связью как в «статическом», так и в «динамическом» (при выключении связи в процессе колебаний) вариантах. Полученные результаты сравниваются с результатами других авторов.
Ключевые слова: свободные колебания, вынужденные колебания, динамическое воздействие, эквивалентные статические силы, выключающаяся связь, прогрессирующее обрушение.
Оцениваются некоторые методы расчета систем с выключающимися связями. Приводится алгоритм, основанный на последовательном расчете двух линейных систем. Выполнен расчет фермы с выключающейся связью как в «статическом», так и в «динамическом» (при выключении связи в процессе колебаний) вариантах. Полученные результаты сравниваются с результатами других авторов.
Ключевые слова: свободные колебания, вынужденные колебания, динамическое воздействие, эквивалентные статические силы, выключающаяся связь, прогрессирующее обрушение.
К.Д.ЯКСУБАЕВ, канд.физмат.наук,доц., А.И.САПОЖНИКОВ, др философ.,проф. Д.К.ЯКСУБАЕВА,инж. (Астраханский инженерно-строительный институт, Астраханский государственный технический университет, МГСУ)
Методика замкнутого аналитического определения деформированного состояния конструкций, работающих по сдвиговой схеме на поперечные нагрузки .. 67
На примере рамы разработано аналитическое решение, описывающее горизонтальные колебания, вызванные кинематическим воздействием при сдвиговом характере ее деформирования. Получены формулы, позволяющие решить задачи без применения численных методов. Предполагается развить методику с целью совместного учета деформаций сдвига и изгиба.
Ключевые слова: рама, горизонтальные колебания, деформация сдвига, аналитическое решение, ортогональные многочлены Чебышева.
На примере рамы разработано аналитическое решение, описывающее горизонтальные колебания, вызванные кинематическим воздействием при сдвиговом характере ее деформирования. Получены формулы, позволяющие решить задачи без применения численных методов. Предполагается развить методику с целью совместного учета деформаций сдвига и изгиба.
Ключевые слова: рама, горизонтальные колебания, деформация сдвига, аналитическое решение, ортогональные многочлены Чебышева.
UDC 624.0428. K. D. Jaksubaev, A.J. Sapozhnikov, D.K. Jaksubaeva. Methodics of reserved analytical definition of deformation state of contractures along displacement on the cross forces
On the example of frame, analytical decidion describing its horizontal oscillation under kinematical influence at displacement of its deformation is elaborated. Formulas allowing solving the problems without using numeral methods are got. It is supposed to develop the method due to mutual calculation of displacement’s deformation and bend.
Key words: frame, horizontal oscillation, bend’s deformation, analytical decidion. multinomial of Chebyshev.
On the example of frame, analytical decidion describing its horizontal oscillation under kinematical influence at displacement of its deformation is elaborated. Formulas allowing solving the problems without using numeral methods are got. It is supposed to develop the method due to mutual calculation of displacement’s deformation and bend.
Key words: frame, horizontal oscillation, bend’s deformation, analytical decidion. multinomial of Chebyshev.
В помощь проектировщику
А.С.МАРУТЯН, ктн, проф. (Северо-Кавказский федеральный университет,филиал в г. Пятигорске)
А.С.МАРУТЯН, ктн, проф. (Северо-Кавказский федеральный университет,филиал в г. Пятигорске)
Модули покрытий и перекрытий из перекрестных ферм типа «Пятигорск» ..75
Приведено новое техническое решение легких металлических конструкций зданий и сооружений с использованием перекрестных ферм, замаркированное после патентной экспертизы как модуль типа «Пятигорск». Обозначена область его рационального применения, совпадающая с началом ряда перекрестных систем, состоящих из 2×2 и 3×3 ячеек. Описано конструктивно-компоновочное оформление модуля, которое при сетке колонн 6×6…12×12 м повышает степень унификации и обеспечивает стабильность спроса, привлекая внимание инвесторов и заказчиков улучшенными технико-экономическими характеристиками несущих конструкций покрытий и перекрытий. Показана перспективность повышения этажности и сейсмостойкости за счет формирования гибкого верхнего этажа (ГВЭ) из блоков покрытий типа «Пятигорск» при реконструкции существующих зданий и сооружений, а также при строительстве новых объектов.
Ключевые слова: легкие металлические конструкции, перекрестные системы, замкнутые гнутосварные профили, перекрестные стальные фермы, модуль типа «Пятигорск», блок (секция) покрытия (перекрытия), реконструкция, этажность, сейсмостойкость.
Приведено новое техническое решение легких металлических конструкций зданий и сооружений с использованием перекрестных ферм, замаркированное после патентной экспертизы как модуль типа «Пятигорск». Обозначена область его рационального применения, совпадающая с началом ряда перекрестных систем, состоящих из 2×2 и 3×3 ячеек. Описано конструктивно-компоновочное оформление модуля, которое при сетке колонн 6×6…12×12 м повышает степень унификации и обеспечивает стабильность спроса, привлекая внимание инвесторов и заказчиков улучшенными технико-экономическими характеристиками несущих конструкций покрытий и перекрытий. Показана перспективность повышения этажности и сейсмостойкости за счет формирования гибкого верхнего этажа (ГВЭ) из блоков покрытий типа «Пятигорск» при реконструкции существующих зданий и сооружений, а также при строительстве новых объектов.
Ключевые слова: легкие металлические конструкции, перекрестные системы, замкнутые гнутосварные профили, перекрестные стальные фермы, модуль типа «Пятигорск», блок (секция) покрытия (перекрытия), реконструкция, этажность, сейсмостойкость.
UDC 692.48:725.4.002.237. A.S. Marytyan. Modules of covers and bridgings represented by cross farms of «Pyatigorsk» type
The paper presents new technical solution for lightweight metal constructions of buildings and structures with usage of cross farms. The solution was patented as «Pyatigorsk» type module.
Key words: lightweight metal constructions, crossed systems, closed, bend and welded profiles, cross steel farms, «Pyatigorsk» type module, reconstruction, number of storeys, seismic stability.
The paper presents new technical solution for lightweight metal constructions of buildings and structures with usage of cross farms. The solution was patented as «Pyatigorsk» type module.
Key words: lightweight metal constructions, crossed systems, closed, bend and welded profiles, cross steel farms, «Pyatigorsk» type module, reconstruction, number of storeys, seismic stability.
Рецензии
Шапошников Н.Н.Рецензия на монографию И.И. Иванченко «Динамика транспортных сооружений (высокоскоростные подвижные, сейсмические и ударные нагрузки)» ..81
Шапошников Н.Н.Рецензия на монографию И.И. Иванченко «Динамика транспортных сооружений (высокоскоростные подвижные, сейсмические и ударные нагрузки)» ..81