ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ФЕРМЫ ПОКРЫТИЯ ПРИ СВОБОДНЫХ КОНСТРУКТИВНО НЕЛИНЕЙНЫХ КОЛЕБАНИЯХ

Евгений Михайлович Уфимцев, Марина Дмитриевна Воронина

Аннотация


Приведена математическая модель построения полной механической энергии дискретной статически нагруженной диссипативной системы в процессе свободных колебаний в форме метода временного анализа, основанного на исследовании характеристического матричного квадратного уравнения. Также даны выражения для определения кинематических (перемещений, скоростей, ускорений) и силовых (восстанавливающих, диссипативных, инерционных сил) параметров реакции конструкции. Показаны особенности поведения динамических параметров реакции при переходе упругой конструктивно нелинейной системы в новое состояние. Предложены критерии для оценки несущей способности конструкции при нелинейной работе. Использование математической модели иллюстрируется на примере расчёта плоской стальной статически неопределимой фермы покрытия в процессе свободных колебаний, вызванных внезапным отказом одного из несущих элементов. Выключение элемента вызвано потерей прочности вследствие химического растрескивания при коррозионном воздействии.


Ключевые слова


метод, временной анализ, математическая модель, дискретная система, диссипативная система, коррозионное воздействие, конструктивная нелинейность, упругость, свободные колебания, динамическая реакция, перемещения, восстанавливающая сила, Matlab

Полный текст:

PDF

Литература


Klaf R., Penzien D.Zh. Dinamika sooruzheniy [Structural Dynamics]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1979. 320 p.

Erkhov M.I. Teoriya ideal'no plasticheskikh tel i konstruktsiy [The Theory of Ideal Plastic Bodies and Structures]. Moscow, Nauka Publ., 1978. 352 p.

Potapov A.N. [Time Analysis of Elastic-plastic Finite Dissipative Systems UnderNonstationary Effects] Bulletin of the South Ural State University. Ser. Construction Engineering and Architecture, 2005, iss. 3,

no. 13(53), pp. 57–62 (in Russ.).

Bezdelev V.V. [Numerical Simulation of the Dynamic Stress-strain State of Buildings under Seismic Actions in Order to Optimize Parameters of Damping Devices]. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2008, vol. 4, no. 2. pp. 24–25 (in Russ.).

Klyueva N.V., Azhzeurov O.V., Shuvalov K.A. [On the Issue of Development of Experimental Studies of Deformation and Fracture of Spatial Design Systems under Beyond Design Impacts]. Journal «Proceedings of the South-West State University», 2013, no. 1(46), pp. 111–116 (in Russ.).

Eremeev P.G. [Prevention Avalanche (Progressive) Collapse of Supporting Structures of Unique Large-span Structures during Emergency Loads]. Structural Mechanics and Analysis of Constructions, 2006, no. 2,

pp. 65–72 (in Russ.).

Shlychkov S.V., Ivanov S.P., Kuzovkov S.G., Loskutov Yu.V. [Calculation of Geometrically Nonlinear Structures Using Finite Element Method]. Bulletin of the higher educational institutions. Technical science. Machine Building and Engineering, 2008, iss. 4, pp. 145–152 (in Russ.).

Simon E.V. [Calculation of Geometrically Nonlinear Rod Systems in Mixed Form]. Internet-Vestnik VolgGASU. Polythematic Series, 2012, iss. 3 (23). http://vestnik.vgasu.ru/attachments/Simon-2012_3(23). (accessed 07.02.2016).

Sventikov A.A. [Geometrically Nonlinear Calculation of the Hanging Rod Designs. Part 2: The Matrix Calculation of Suspension Systems]. Journal «Construction and Architecture», 1970, vol. 1, no. 1, pp. 18–27

(in Russ.).

Perel'mutrer A.V. Besedy o stroitel'noy mekhanike [Conversations about the Structural Mechanics]. Moscow, SCAD Soft Publ., Izdatel'stvo ASV Publ., 2014. 250 p.

Potapov, A.N. Dinamicheskiy analiz diskretnykh dissipativnykh sistem pri nestatsionarnykh vozdeystviyakh: monografiya [Dynamical Analysis of Discreet Dissipative Systems under Nonstationary Loadings]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2003. 167 p.

Landsberga G. S. Elementarnyy uchebnik fiziki. Tom 1: Mekhanika. Teplota. Molekulyarnaya fizika [Elementary Physics. Volume 1: Mechanics. Heat. Molecular Physics]. Moscow, Fizmatlit Publ., 2000. 605 p.

Alfutov N.A. Osnovy rascheta na ustoychivost' uprugikh sistem [Fundamentals of Calculation on the Stability of Elastic Systems]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1978. 312 p.

Vasil'kov, G.V. Evolyutsionnaya teoriya zhiznennogo tsikla mekhanicheskikh sistem: Teoriya sooruzheniy [Evolutionary Theory of the Life Cycle of Mechanical Systems: Theory of Structures]. Moscow, URSS Publ., 2013. 320 p.

Potapov A.N., Ufimtsev E.M. [Time Analysis of the Structures with the Breaking Ties under the Pulse Load]. Integratsiya, partnerstvo i innovatsii v stroitel'noy nauke i obrazovanii: Sbornik trudov XXIV Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii 19–21 oktyabrya 2011 [Proceedings of the XXIV International Conference “Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education”, October 19–21, 2011]. Moscow, MGSU Publ., 2011. pp. 229–233 (in Russ.).

Potapov A.N. [Analysis of Vibrations of Structures with Breaked Ties]. Morskie intellektual'nye tekhnologii [Marine Intelligent Technologies]. 2011, no. 3, pp. 45–48 (in Russ.).

Ikrin V.A. Soprotivlenie materialov s elementami teorii uprugosti i plastichnosti: Uchebnik dlya vuzov po napravleniyu “Stroitel'stvo” [Strength of Materials with Elements of the Theory of Elasticity and Plasticity:

A Textbook for High Schools in the Direction of "Building"]. Moscow, Assotsiatsii stroitel'nykh vuzov Publ., 2005. 423 p.

GOST 8509-93. Ugolki stal'nye goryachekatanye ravnopolochnye. Sortament [Hot-rolled steel equal-leg angles. Dimensions]. Moscow, Standartinform Publ., 2005.

Bernshteyn M.F., Il'ichev V.A., Korenev B.G., Rabinovich I.M. Dinamicheskiy raschet zdaniy i sooruzheniy [Dynamic calculation of buildings and structures]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1984. 303 p.

Potapov A.N., Ufimtsev E.M. [Oscillations of Systems with a Breaking Ties]. Teoriya i praktika rascheta zdaniy, sooruzheniy i elementov konstruktsiy. Analiticheskie i chislennye metody: Sbornik trudov mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii 29 iyunya 2011 [Proceedings of the international-term scientific and practical conference “Theory and practice of calculation of buildings, structures and structural elements. Analytical and numerical methods”, June 29, 2011]. Moscow, MGSU Publ., 2011, pp. 292–301 (in Russ.).

Ufimtsev E.M. [Time Analysis of Physically and Structurally Nonlinear Oscillations of Truss Structures in the Pulse Loading. Part 2: An Example of the Calculation of the Elastic Structurally Nonlinear Oscillations of the Roof Truss]. Stroitel'stvo. Ekologiya: teoriya, praktika, innovatsii: Sbornik dokladov I-y mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii 9 marta 2015 g. [Proceedings of the 1st International Scientific-Practical Conference “Building. Ecology: Theory, Practice, Innovation”, March 9, 2015]. Chelyabinsk, PIRS Publ., 2015,

pp. 106–108 (in Russ.).

D'yakonov V.P. MATLAB 7.*/R2006/R2007: Samouchitel' [MATLAB 7.*/R2006/R2007: Self-teacher]. Moscow, DMK Press Publ., 2008. 768 p.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.