N 5 за 2014год
Материалы V международного симпозиума "Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений".
В.И.ТРАВУШ, акад.РААСН, др техн.наук, проф. Об истории и основных итогах V международного симпозиума «Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений» ..2
С 1 по 6 июля 2014 года в г. Иркутске на базе Иркутского государственного технического университета (национального исследовательского университета; ИрГТУ) под эгидой Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН) состоялся V Международный симпозиум «Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений» (основной организатор – советник РААСН, проф., д.т.н. Т.Л. Дмитриева). Симпозиум, объединяющий ученых академических институтов и университетов с практикующими специалистами, занятыми в проектировании, расчетном обосновании и строительстве, и поддерживающий тем самым баланс между теоретическими аспектами моделирования и их приложениями, собрал более 120 участников из 35 исследовательских, проектных и образовательных центров России (Владивосток, Волгоград, Екатеринбург, Иркутск, Казань, Красноярск, Москва, Нижний Новгород, Новосибирск, Новочеркасск, Пермь, Ростов-на-Дону, Санкт-Петербург, Томск, Уфа, Челябинск и др.), Италии, Польши и Украины.
UDC. 624.04: 539.3. Travush V.I. History and main results of the fifth international symposium «Actual problems of computer simulation of structures and facilities»
Key words: international symposium, computer simulation, structures.
А.М.БЕЛОСТОЦКИЙ, П.А.АКИМОВ, А.С.ПАВЛОВ, Т.Б.КАЙТУКОВ, И.Н.АФАНАСЬЕВА (ФГБОУ ВПО«Московский государственный строительный университет», г.Москва)
О разработке, исследовании и верификации корректных численных методов решения нелинейных задач деформирования, устойчивости и закритического поведения тонконстенных оболочечно-стержневых конструкций ..7
Рассматриваются разработка, исследование и верификация корректных численных методов решения геометрически, физически и конструктивно нелинейных задач деформирования, устойчивости и закритического поведения тонкостенных оболочечно(стержневых конструкций. Кратко рассмотрены классические и современные теории и критерии пластичности, численные модели динамического деформирования материалов, численные модели динамического разрушения, алгоритмы численного решения контактных задач и методы решения задач с геометрической нелинейностью.
Ключевые слова: метод конечных элементов, численные методы, нелинейные задачи, деформирование, устойчивость, закритическое поведение, тонкостенные оболочечно-стержневые конструкции.
Ключевые слова: метод конечных элементов, численные методы, нелинейные задачи, деформирование, устойчивость, закритическое поведение, тонкостенные оболочечно-стержневые конструкции.
UDC 624.04; 539.3; 539.4. Bialystok A.M.,Akimov P.A.,Pavlov A.S.,Kaitoukov T.B.,Afanasieva I.N. About development, research and verification of correct numerical methods for solving of nonlinear problems of constructively deformation, stability and supercritical behavior of thinwalled shellbeam structures
The distinctive paper is devoted to development, research and verification of correct numerical methods for solving of geometrically and physically nonlinear problems of constructively deformation, stability and supercritical behavior of thin-walled shell-beam structures. Conventional and contemporary theories and criteria of plasticity, numerical models of dynamic deformation of materials, numerical models of dynamic fracture, algorithms for the numerical solution of contact problems and methods of solving of problems with the geometric nonlinearity are under consideration.
Key words: finite element method, numerical methods, nonlinear problems, deformation, thin-walled shell-beam structures.
П.А.АКИМОВ, М.Л.МОЗГАЛЕВА, Т.Б.КАЙТУКОВ, О.А.НЕГРОЗОВ, МОДЖТАБА АСЛАМИ (ФГБОУ ВПО«Московский государственный строительный университет», г.Москва)
О верификации вейвлет-реализаций многоуровневых дискретных и дискретно-континуальных методов локального расчета строительных конструкций ..14
Статья посвящена верификации вейвлет(реализаций многоуровневых дискретных и дискретно-континуальных методов локального расчета строительных конструкций. Верификация осуществляется посредством сравнения результатов получаемых по указанным методам, предложенных в работах А.Б. Золотова и П.А. Акимова, и результатов, определенным с помощью универсального программного комплекса ANSYS Mechanical, реализующего метод конечных элементов (МКЭ).
Ключевые слова: многоуровневые методы, дискретные методы, дискретно-континуальные методы, локальный расчет строительных конструкций, вейвлет(реализации, верификация, метод конечных элементов.
Ключевые слова: многоуровневые методы, дискретные методы, дискретно-континуальные методы, локальный расчет строительных конструкций, вейвлет(реализации, верификация, метод конечных элементов.
UDC 624.04; 539.3. Akimov P.A., Mozgaleva M.L., Kaitoukov T.B., Negrozov O.A., Mojtaba Aslam. About verification of wavelet based multilevel discrete and discretecontinual methods of local structural analysis
The distinctive paper is devoted to verification of wavelet-based multilevel discrete and discrete-continual methods of local structural analysis, proposed by prof. A.B. Zolotov and prof. P.A. Akimov. ANSYS Mechanical simulation software has been used for verification purposes.
Key words: multilevel methods, discrete methods, discrete-continual methods, local structural analysis, wavelet-based methods, verification, finite element method.
А.М.БЕЛОСТОЦКИЙ1, П.А.АКИМОВ1, Т.Б.КАЙТУКОВ1, И.Н.АФАНАСЬЕВА1, В.В.ВЕРШИНИН1, Д.С.ДМИТРИЕВ2, А.Р.УСМАНОВ1, А.С.ЧУЖИНОВ3, С.В.ЩЕРБИНА (1ФГБОУ ВПО«МГСУ», 2ЗАО«НИЦ СтаДиО», 3ООО«НИИ транспорта нефти и нефтепродуктов», г.Москва). Постановка, конечноэлементная аппроксимация и алгоритмы решения задач расчетного обоснования связанных систем «сооружение – жидкость» ..21 Настоящая статья посвящена актуальным вопросам моделирования взаимодействия сооружения с жидкостью. Представлены континуальная и дискретная (конечноэлементная) постановки задачи, приведены характеристики алгоритмов численного решения, рассмотрен практически важный пример расчета с использованием программно(алгоритмических комплексов ANSYS Mechanical, ANSYS CFX и ABAQUS. Ключевые слова: метод конечных элементов, взаимодействие сооружения с жидкостью, континуальная постановка задачи, дискретная постановка задачи, алгоритмы численного решения.
UDC 624.04; 539.3; 530.4. Bialystok A.M., Akimov P.A., Kaitoukov T.B., Afanasieva I.N., Vershinin V.V., Dmitriev D.S., Usmanov A.R., Chuzhinov A.S., Shcherbina S.V. Finite element formulation and analysis of fluid – structure interaction problems. This paper is devoted to fluid – structure interaction problems. Problem formulation, finite element discretization, simultaneous and partitioned solution procedures, are discussed, and advantages and disadvantages of their use are mentioned. Some state-of-the-art numerical solutions, obtained by ANSYS Mechanical, ANSYS CFX and ABAQUS, are also presented to indicate problems that can now be solved using currently available techniques.
Key words: finite element method, fluid – structure interaction problem, continual formulation, discrete formulation, solution procedures.
А.С.ГОРОДЕЦКИЙ, д.т.н.,проф., М.С.БАРАБАШ, канд.техн.наук,доц. Компьютерное моделирование процесса возведения строительных конструкций ..28
Рассматривается методика учета изменяющейся во времени конструктивной схемы в процессе возведения сооружения. Демонстрируются нелинейные эффекты этой ситуации. Рассматривается влияние процесса возведения на усилия, возникающие в элементах каркасного здания с монолитным ядром жесткости. Цель теоретических исследований состоит в установлении влияния процесса возведения на напряженно(деформированное состояние несущих систем зданий и сооружений. Приводятся примеры моделирования процесса возведения высотного здания и уникальных конструкций методом top-down.
Ключевые слова: моделирование, жизненный цикл, процесс возведения, несущая система, нелинейность.
Ключевые слова: моделирование, жизненный цикл, процесс возведения, несущая система, нелинейность.
UDC 624,074,075. Gorodetsky A.S., Barabash M.S. Computer simulation of erection of construction
In this article the methods of taking into account structural scheme that changes in time during erection process of installation are considered. Nonlinear effects of this situation are shown. Also is considered the influence of erection process on efforts that arise into elements of skeleton-type building with solid stiffening core. The purpose of theoretical investigation is to determine the influence of erection process on stress-strain state of load-bearing systems for buildings and installations. Are shown the examples of modelling erection process for high-rise building and unique structures by top-down method.
Key words: modelling, life cycle, erection process, load-bearing system, nonlinearity.
In this article the methods of taking into account structural scheme that changes in time during erection process of installation are considered. Nonlinear effects of this situation are shown. Also is considered the influence of erection process on efforts that arise into elements of skeleton-type building with solid stiffening core. The purpose of theoretical investigation is to determine the influence of erection process on stress-strain state of load-bearing systems for buildings and installations. Are shown the examples of modelling erection process for high-rise building and unique structures by top-down method.
Key words: modelling, life cycle, erection process, load-bearing system, nonlinearity.
А.Г. ТЯПИН, др техн. наук (ОАО«Атомэнергопроект», г.Москва). Особенности расчета на сейсмические воздействия ответственных сооружений АЭС ..34
Рассмотрены нормативные походы к расчету на сейсмические воздействия сооружений первой категории сейсмостойкости АЭС, реализованные в российских нормах нового поколения. Обсуждены основные различия с нормами, применяемыми в проектировании гражданских объектов.
Ключевые слова: сейсмостойкость сооружений, динамические расчеты, нормирование.
Ключевые слова: сейсмостойкость сооружений, динамические расчеты, нормирование.
UDC 539.3. Tyapin A.G. Special features of the seismic analysis for the main npp structures
Approaches to the seismic analysis of the main NPP structures are described. These approaches are implemented in the recently published Russian standards. The main differences with civil engineering codes are discussed.
Key words: seismic safety of structures, dynamic analysis, standards.
В.Н.СИДОРОВ, др техн.наук,проф. (ФГБОУ ВПО«Московский государственный строительный университет»). Об учете результатов экспериментальных исследований сооружения при формировании его расчетной модели ..38
Предложен подход, позволяющий корректировать вычислительную расчетную модель сооружения для оперативного устранения различий в проявлениях сооружения и проявлениях его расчетной модели, выявленных в ходе мониторинга сооружения.
Ключевые слова: компьютерная модель, корректировка модели, собственные частоты, динамические, погрешность возмущения.
Ключевые слова: компьютерная модель, корректировка модели, собственные частоты, динамические, погрешность возмущения.
UDK 539.3. Sidorov V.N. Taking into account results of structure experimental studies at the formation of its calkulation model. The paper presents an algorithm for prompt updating of a structure computer simulation model, based on consideration of the results of the structure monitoring. Correction is to adjust the eigenvalues spectrum of the calculation model using the values of the frequency of free vibrations obtained in the course of structure dynamic tests. It is believed that by measurements during the monitoring, some of the values of natural frequencies of the object can be obtained and their appropriate forms of free oscillations can be established.
Key words: computer model, the adjustment model, the natural frequencies, dynamic, error disturbance.
Г.Г.КАШЕВАРОВА, др техн.наук,проф., А.С.МАРТИРОСЯН, инж. (Пермский национальный исследовательский политехнический университет). Определение гидродинамического давления волны прорыва на здания ..42
В настоящее время при застройке перспективных территорий города, попадающих в зону возможного затопления, для принятия проектных решений требуется оценить механическую безопасность проектируемого здания или предусмотреть и обосновать его меры защиты. Для этого необходимо знать гидродинамическое давление волны прорыва на обтекаемый объект. Для решения этой задачи использовался программный комплекс Flow Vision. Исследовалось влияние скорости потока, а также параметров самого объекта строительства (его формы, размеров, ориентации относительно направления течения потока) на величину гидродинамического давления. Для этого использовалась математическая теория планирования многофакторного эксперимента.
Ключевые слова: волна прорыва, гидродинамическое давление, компьютерное моделирование, Flow Vision, теория планирования многофакторного эксперимента.
Ключевые слова: волна прорыва, гидродинамическое давление, компьютерное моделирование, Flow Vision, теория планирования многофакторного эксперимента.
UDK 532.5:519.6. Kashevarova G.G., Martirosyan A.S. Definition breakthrough wave hydrodynamic pressure on the building
Currently looking at building up areas of the city within the area of a possible flood , for making design decisions required to estimate the mechanical safety of the designed building or to provide and justify its protection measures. For this it’s necessary to know the hydrodynamic pressure of the load breakthrough wave on a streamlined object. To solve this problem we used software package Flow Vision. We study the influence of flow rate, as well as the parameters of the building (its shape, size, orientation relative to the direction of flow — stream) on the value of the hydrodynamic pressure. To do this, we used a mathematical theory of planning multifactor experiment.
Key words: wave breakthrough, hydrodynamic pressure, computer simulation, Flow Vision, multifactor experiment planning theory.
В.В.ЛАЛИН, д.т.н.,проф., Д.А.КУШОВА, инж. (Санкт-Петербургский политехнический университет). Решение задачи устойчивости сжатого стержня динамическим методом с учетом жесткостей на сдвиг и растяжение ..49
Рассматривается геометрически нелинейная плоская задача динамики линейно упругих стержней. Даны вариационная и дифференциальная постановки. Выведены уравнения динамической устойчивости. Впервые получены динамическим методом решения задач устойчивости сжатого стержня с учетом всех жесткостей (на изгиб, сдвиг и растяжение – сжатие) для всех типов граничных условий.
Ключевые слова: геометрическая нелинейность, динамическая устойчивость, устойчивость сжатого стержня, критическая сила.
Ключевые слова: геометрическая нелинейность, динамическая устойчивость, устойчивость сжатого стержня, критическая сила.
UDC 624.04; 539.3. Lalin V.V., Kushov D.A. Solution of the problem of stability of a compressed rod dynamic method with the shear stiffness and tensile
This article is dedicated to the geometrically nonlinear plane dynamic problems of the linear elastic rods. The differential and variational formulations are given. The dynamic stability equations were obtained. Exact solutions for the stability problems of a compressed rod with bending, shear and longitudinal stiffness being taken into account and with different types of end fixity were obtained by a dynamic method.
Keywords: geometrically nonlinearity, dynamic stability, stability of a compressed rod, critical load.
А.Н.ПОТАПОВ, др техн.наук,проф., Е.М.УФИМЦЕВ, инж., Н.А.ЗЯМБАЕВ, инж. (ЮУрГУ, г.Челябинск). Анализ колебаний подкрановой фермы при аварийном воздействии ..55
Рассматривается временной анализ конструктивно нелинейных систем при действии динамических нагрузок. Приведен пример динамического расчета металлической подкрановой фермы при ее полном разрушении от действия аварийной нагрузки от мостового крана вследствие обрыва стропа груза.
Ключевые слова: метод, временной анализ, математическая модель, колебания, динамическая реакция, конструктивная нелинейность, аварийное воздействие, мостовой кран, подкрановая ферма.
Ключевые слова: метод, временной анализ, математическая модель, колебания, динамическая реакция, конструктивная нелинейность, аварийное воздействие, мостовой кран, подкрановая ферма.
UDC 624.04; 539.3; 534. Potapov A.N., Ufimtsev E.M., Zyambaev N.A. Analysis of oscillations of crane trussunder the influence of disaster exposure
Considered the time analysis of constructive nonlinear systems under dynamic loads. Is an example of the dynamic calculation of the metal crane truss with its complete destruction from the action of the emergency load due to breakage of the bridge crane sling cargo.
Key words: method, time analysis, mathematical model, vibration, dynamic reaction, constructive nonlinearity, bridge crane.
И.С.ГОРНОСТАЕВ1,инж., Н.В. КЛЮЕВА1, др техн.наук, Вл.И.КОЛЧУНОВ2, др техн.наук,проф., И.А. ЯКОВЕНКО2,канд.техн.наук (1Юго-Западный государственный университет, г.Курск, 2Национальный авиационный университет, г.Киев)
Деформативность железобетонных составных конструкций с наклонными трещинами ..60
Построена расчетная модель деформативности железобетонных составных конструкций на участках с наклонными трещинами, опирающаяся на пятиблочную расчетную схему, включающую наклонные трещины различных типов и расчетную схему в виде единичной полоски. Разработана расчетная методика для определения деформативности железобетонных составных конструкций на участках с наклонными трещинами при учете условных сосредоточенных сдвигов в швах и в швах-трещинах, несовместности деформаций бетона и арматуры и эффекта нарушения сплошности бетона.
Ключевые слова: железобетонные составные конструкции, деформативность, наклонные трещины, нарушение сплошности, расчетная схема, условные сосредоточенные сдвиги, швы.
Ключевые слова: железобетонные составные конструкции, деформативность, наклонные трещины, нарушение сплошности, расчетная схема, условные сосредоточенные сдвиги, швы.
UDC 624.012.045. Gornostaev I.S., Klyeva N.B., Kolchunov Vl.I., Yakovenko I.A. Deformability of reinforced concrete composite constructions with inclined cracks
The paper presents a calculation model for deformability of reinforced concrete composite constructions with inclined cracks, based on five blocks design scheme, including various types of inclined cracks and the design scheme as a single strip. The calculation method is developed for determining the deformability of reinforced concrete composite constructions with oblique cracks, based on working hypotheses formulated taking into account the conditional concentrated shifts in joints and junctures, cracks, uneven deformation of concrete and rebar and concrete discontinuities effect.
Key words: concrete composite constructions, deformation, inclined cracks, discontinuity, calculating scheme, conditional concentrated shifts, junctures.
Г.Т.ТАРАБРИН, др техн.наук,проф. (ВолгГТУ, г.Волгоград). Прощелкивание пологой конической оболочки с шарнирно закрепленными краями на упругих пластинах ..67
Упругая пологая оболочка в форме прямого усеченного конуса большим своим основанием шарнирно прикреплена к контуру отверстия в упругой бесконечной пластине, а внутрь меньшего основания оболочки вставлена и шарнирно закреплена упругая круглая пластина. Осевым сжатием эта конструкция трансформируется в плоскость. Решена задача о напряженно-деформированном состоянии элементов конструкции при таком трансформировании. Решена задача о минимальной сжимающей силе, под действием которой коническая оболочка скачком меняет направление выпуклости.
Ключевые слова: упругие пластины и оболочки, напряженно(деформированное состояние.
Ключевые слова: упругие пластины и оболочки, напряженно(деформированное состояние.
UDC 539.3. Tarabrin G.T. Buckling sloping CONICAL casing hinged edges on an elastic plate
Elastic shallow shell in the shape of a truncated cone large direct its base is pivotally attached to the loop holes in an elastic infinite plate, and the inside of the smaller base shell is inserted and hinged elastic circular plate. Axial compression, this construction is transformed into a plane. The problem of the stress2strain state of structural elements in this transformation. The problem of the minimum compressive force, under the influence of which the conical hull abruptly changes the direction of convexity.
Key words: elastic plates and shells, the stress-strain state.
Elastic shallow shell in the shape of a truncated cone large direct its base is pivotally attached to the loop holes in an elastic infinite plate, and the inside of the smaller base shell is inserted and hinged elastic circular plate. Axial compression, this construction is transformed into a plane. The problem of the stress2strain state of structural elements in this transformation. The problem of the minimum compressive force, under the influence of which the conical hull abruptly changes the direction of convexity.
Key words: elastic plates and shells, the stress-strain state.
Наши юбиляры Геннадию Тимофеевичу Тарабрину – 80 лет ..74
Леониду Семеновичу Ляховичу — 80 лет ..76
Леониду Семеновичу Ляховичу — 80 лет ..76
Персоналии Памяти Владимира Васильевича Шугаева ..77