Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА
  • Расчет ферм методом конечных элементов с учетом геометрической нелинейности
  • УДК 624.075
    Владимир Павлович АГАПОВ, доктор технических наук, профессор, e-mail: agapovpb@mail.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Курбан Рабаданович АЙДЕМИРОВ, кандидат технических наук, доцент, e-mail: kyrayd@mail.ru
    ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет», 367015 Махачкала, просп. Имама Шамиля, 70
    Аннотация. Обосновывается необходимость разработки альтернативных методик нелинейного расчета конструкций методом конечных элементов. Изложена методика расчета плоских и пространственных ферм с учетом геометрической нелинейности. Представлены основные формулы, положенные в основу конечно- элементной методики расчета шарнирно-стержневых систем в геометрически нелинейной постановке. Рассмотрены особенности шагово-итерационного алгоритма расчета и его реализация в программном комплексе "ПРИНС". Приводятся примеры расчета плоских и пространственных арочных ферм с учетом и без учета местной потери устойчивости на разных шагах нагружения. Оценивается влияние местной потери устойчивости на несущую способность шарнирно-стержневых систем. Отмечается необходимость учета пластических деформаций при оценке общей устойчивости этих систем. Предложенную методику и составленную на ее основе программу можно использовать для расчетов строительных конструкций при их проектировании.
    Ключевые слова: плоские и пространственные фермы, метод конечных элементов, геометрическая нелинейность, шарнирно-стержневая система, шагово-итерационный метод.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Журавский Д. И. О мостах раскосной фермы Гау. Санкт-Петербург : тип Д. Кесневиля, 1855. 161 с.
    2. Галеркин Б. Г. К расчету безраскосных ферм и жестких рам. М.: Гостехиздат, 1926. 24 с.
    3. Филин А. П. Матрицы в статике стержневых систем. М.: Госстройиздат, 1966. 438 с.
    4. Гофман Ш. М., Агапов В. П. Расчет устойчивости пространственных шарнирно-стержневых систем // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1972. № 1. С. 31-35.
    5. Александров А. В., Лащеников Б. Я., Шапошников Н. Н., Смирнов В. А. Методы расчета стержневых систем, пластин и оболочек с использованием ЭВМ. М.: Стройиздат, 1976. Ч. 1. 248 с.
    6. Бернштейн С. А., Керопян К. К. Определение частот колебаний стержневых систем методом спектральной функции. М.: Госстройиздат, 1960. 281 с.
    7. Смелянский И. В. Решение геометрически и физически нелинейных задач строительной механики стержневых систем // Вестник Тверского государственного технического университета. 2007. № 11. С. 83-88.
    8. Галишникова В. В. Постановка задач геометрически нелинейного деформирования пространственных ферм на основе метода конечных элементов // Вестник ВолгГАСУ. Сер. Строительство и архитектура. 2009. Вып. 14(33). С. 50-58.
    9. Хейдари А., Галишникова В. В. Факторы, влияющие на критическую нагрузку и распространение местной потери устойчивости сетчатых оболочек // Вестник РУДН. 2013. № 1. С. 118-133.
    10. Бондаренко В. М., Колчунов В. И. Концепция и направление развития теории конструктивной безопасности зданий и сооружений при силовых и средовых воздействиях // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 2. С. 28-31.
    11. Чернов Ю. Т. К расчету систем с выключающимися связями // Строительная механика и расчет сооружений. 2010. № 4. С. 53-57.
    12. Агапов В. П. Метод конечных элементов в статике, динамике и устойчивости конструкций. М. : АСВ, 2005. 247 с.


НАЗАД