Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Экспериментальное и численное исследование напряженно-деформированного состояния технической ткани с покрытием, работающей в составе строительной конструкции в форме гиперболического параболоида
  • УДК 624.072.1
    Александр Майорович ИБРАГИМОВ, доктор технических наук, профессор, e-mail: igasu_alex@mail.ru
    Алексей Андреевич КУСТОВ, аспирант, e-mail: alexeykustov@outlook.com
    Николай Андреевич МОКИН, аспирант, e-mail: mokiavelli@mail.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Рассмотрены результаты испытания строительной конструкции из технической ткани с покрытием с равномерно-распределенной нагрузкой, расположенной на половине конструкции. Целью исследования являлась проверка выдвинутой научной гипотезы о том, что учет сдвиговой жесткости позволяет полно и достоверно определить напряженно-деформированное состояние и прогнозировать поведение строительных конструкций из технический тканей с покрытием. В ходе работы выполнена апробация адекватного применения в численных расчетах в программе "ANSYS" нелинейной ортотропной модели поведения технических тканей с покрытием под нагрузкой - упругопластичной ортотропной модели по критерию текучести Хилла. Проведено численное исследование, имитирующее испытание конструкции, в ПК "ANSYS". Сравнение данных численных расчетов и результатов испытаний конструкции показало возможность применения линейной и нелинейной ортотропных моделей поведения материала под нагрузкой в расчетах подобных конструкций. При анализе результатов численных экспериментов установлено, что касательные напряжения вносят существенный вклад в напряженно-деформированное состояние строительных конструкций из технических тканей с покрытием.
    Ключевые слова: строительные конструкции из технической ткани с покрытием, эксперимент, численное исследование, ортотропные оболочки, ANSYS.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Михайлов В. В., Чесноков В. А. Легкие эффективные конструкции покрытия зданий и сооружений. Системы из тросов, тентовых материалов и полимерных пленок. Германия : LAP Lambert Academic Publishing, 2013. 128 c.
    2. Удлер Е. М. Некоторые аспекты тентовой терминологии // Известия КГАСУ. 2017. № 4. С. 196-203.
    3. Удлер Е. М., Кудрявцева В. И. О специфике изготовления и монтажа тентовых круговых шатровых оболочек отрицательной гауссовой кривизны, представленных в виде набора седловых поверхностей // Сб. науч. тр. Междунар. науч.-теорет. конф. "Современные исследования основных направлений гуманитарных и естественных наук". Казань : Казанский кооперативный институт (филиал) АНО ОВО ЦС РФ "Российский университет кооперации", 2017. С. 214-217.
    4. Ambroziak A., K_osowski P. Polyester sail technical woven fabric behaviour under uniaxial and biaxial tensile tests [Поведение технической полиэфирной парусной ткани при одноосных и двухосных испытаниях на разрыв]. J. Theor. Appl. Mech., 2018, no. 56, p. 227.
    5. Ambroziak A., Klosowski P. Mechanical properties of polyvinyl chloride-coated fabric under cyclic tests [Механические свойства тканей с поливинилхлоридным покрытием в испытаниях при циклических нагрузках]. J. Reinf. Plast. Compos., 2014, vol. 33, no. 3, pp. 225-234.
    6. Colman A. G., et al. Shear behaviour of architectural fabrics subjected to biaxial tensile loads [Сдвиговая жесткость архитектурных тканей при двухосном растяжении]. Compos. Part A, Appl. Sci. Manuf., 2014, vol. 66, pp. 163-174.
    7. Кривошапко С. Н. Пневматические конструкции и сооружения // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2015. № 3. С. 45-53.
    8. Скопенко В. А. Тентовая архитектура: вчера, сегодня, завтра // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2010. № 1. С. 30-36.
    9. Сысоева Е. В., Трушин С. И. Эволюция большепролетных тентовых конструкций с древних времен до XXI в. // Научное обозрение. 2016. № 2. C. 14-20.
    10. ASCE/SEI55-16. Tensile membrane structures [Мембранные конструкции]. ASCE standard. USA. American Society of Civil Engineers, 2016. 63 p.
    11. Llorens J. Fabric Structures in Architecture [Конструкции из тканей в архитектуре]. Woodhead Publishing Series in Textiles, 2015. 823 p.
    12. Cherif C. Textile materials for lightweight constructions: Technologies - methods - materials - properties [Текстильные материалы для легких конструкций: технологии - методы - материалы - свойства]. Springer, 2016. 677 p.
    13. Beccarelli P. Biaxial testing for fabrics and foils. Optimizing devices and procedures [Двухосные испытания для тканей и пленок. Оптимизация устройств и процедур]. Springer, 2015. 138 p.
    14. Ермолов В. В., Бэрд У. У., Бубнер Э. Пневматические строительные конструкции. М. : Стройиздат, 1983. 439 p.
    15. Bridgens B. N., Gosling P. D., Birchall M. J. S. Tensile fabric structures: concepts, practice & developments [Мембранные конструкции из ткани: идеи, практика и разработки]. Struct. Eng., 2004, vol. 82, no. 14, pp. 21-27.
    16. Chen S., Ding X., Yi H. On the anisotropic tensile behaviors of flexible polyvinyl chloride-coated fabrics [Анизотропное поведение гибких тканей с поливинилхлоридным покрытием при растяжении]. Text. Res. J., 2007, vol. 77, no. 6, pp. 369-374.
    17. Dinh T. D., et al. A new elasto-plastic material model for coated fabric [Новая упруго-пластическая модель для тканей с покрытием]. Eng. Struct., 2014, vol. 71, pp. 222-233.
    18. Galliot C., Luchsinger R. H. The shear ramp: A new test method for the investigation of coated fabric shear behaviour. Part I. Theory ["The shear ramp": новый метод исследования поведения тканей с покрытием при сдвиге. Часть I. Теория]. Compos. Part A, Appl. Sci. Manuf., 2010, vol. 41, no. 12, pp. 1743-1749.
    19. Galliot C., Luchsinger R. H. The shear ramp: A new test method for the investigation of coated fabric shear behaviour. Part II. Experimental validation ["The shear ramp": новый метод исследования поведения тканей с покрытием при сдвиге. Часть II. Экспериментальная проверка]. Compos. Part A, Appl. Sci. Manuf., 2010, vol. 41, no. 12, pp. 1750-1759.
    20. Gosling P. D., et al. Analysis and design of membrane structures: Results of a round robin exercise [Расчет и проектирование мембранных конструкций: результаты, полученные по круговой системе]. Eng. Struct., 2013, vol. 48, pp. 313-328.
    21. Zhang L. Off-axial tensile properties of precontraint PVDF coated polyester fabrics under different tensile rates [Свойства "преконтрэйн" ткани с ПВДФ покрытием при внеосевых испытаниях с различной скоростью растяжения]. Adv. Mater. Sci. Eng., 2016, vol. 2016, рp. 1-12.
    22. Ибрагимов А. М., Кустов А. А. Механические свойства технических тканей с покрытием при осевом и внеосевом растяжении // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 3. C. 41-50.
    23. Мехеда В. А. Тензометрический метод измерения деформаций. Самара : СГАУ, 2011. 57 c.
  • Для цитирования: Ибрагимов А. М., Кустов А. А., Мокин Н. А. Экспериментальное и численное исследование напряженно-деформированного состояния технической ткани с покрытием, работающей в составе строительной конструкции в форме гиперболического параболоида // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 7. С. 35-42.


НАЗАД