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
  • Арочные своды из профилированного настила: частоты собственных колебаний
    (на английском языке)
  • УДК 624.046:624.072.32 DOI: 10.33622/0869-7019.2019.12.18-24
    Лариса Владимировна КРАСОТИНА, кандидат технических наук, доцент, e-mail: krasotina.larisa@gmail.com
    ФГБОУ ВО «Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)», 644080 Омск, просп. Мира, 5
    Йорген РОБРА, доктор технических наук, профессор, e-mail: Joergen.Robra@hs-bochum.de
    Университет прикладных наук, 44801 Бохум, Леннерсхофштрассе, 140, Северный Рейн-Вестфалия, Германия
    Аннотация. Согласно современным требованиям российских норм при проектировании строительных конструкций необходимо выполнять динамический анализ ветровых нагрузок, что ранее требовалось не во всех случаях. В арочных сводах из профилированного арочного самонесущего настила не всегда было необходимо определять частоты и формы собственных колебаний. Данные параметры можно установить с использованием метода конечных элементов. Принимая во внимание сложный и длительный процесс моделирования арочных сводов, в частности зон контакта в регулярных поперечных стыках, большое количество конечных элементов в моделях и, как следствие, значительное время для их расчета, потребовалось выявить достаточную степень детализации конечно-элементной модели для корректного вычисления частот и формы колебаний рассматриваемых в работе конструкций. Выявлено влияние детализации конечно-элементной модели арочных сводов из профилированного настила на определение их собственной частоты. Для обоснования параметров конечно-элементной модели изучено как на результаты расчета влияют краевые эффекты, наличие трения в стыках гофр профилированного настила, влияние на работу арочного свода резиновых прокладок в стыках. Уделено большое внимание особенностям расчетной схемы, связанным с выбором числа листов профилированного настила, учетом контактирующих узлов, силы трения и др. Установлено, что первая частота колебаний мало зависит от числа листов профнастила и наличия в стыках резиновых прокладок. Для последующих частот разница может быть значительной.
    Ключевые слова: метод конечных элементов, конечно-элементные модели, частоты и формы собственных колебаний арочных сводов, серединные поверхности, пластины, граничные условия.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Барышников С. О., Сухотерин М. В. Вычисление частот и форм собственных колебаний панелей обшивки судна // Журнал университета водных коммуникаций. 2012. № 3. С. 94-103.
    2. Баргуев С. Г., Мижидон А. Д. Определение собственных частот и форм колебаний одной механической системы методом разложения в ряды Фурье // Вестник Бурятского государственного университета. 2011. № 9. С. 224-229.
    3. Заглядова Н. А. Собственные частоты и формы колебаний упругих кузовов пассажирских вагонов // Транспорт Урала. 2011. № 2(29). С. 62-65.
    4. Попов Н. А. Рекомендации по уточненному динамическому расчету зданий и сооружений на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки. М. : ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, 2000. 45 с.
    5. Березин М. А., Катюшин В. В. Атлас аэродинамических характеристик строительных конструкций. Новосибирск : Олден-Полиграфия, 2003. 130 с.
    6. Загибалова А. В. Определение частоты собственных колебаний пологих многогранных трехслойных оболочек с учетом сил неупругого сопротивления // Известия Международной академии аграрного образования. 2011. № 12. С. 30-32.
    7. Агаханов Э. К., Кравченко Г. М., Осадчий А. С., Труфанова Е. В. Расчет зданий сложной геометрической формы на ветровые воздействия // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2017. № 44(2). С. 8-17.
    8. Dau F., Pablo F., Polit O. New reference solutions and parametric study for multilayered cylindrical shell [Новые решения и параметрические исследования для многослойной цилиндрической оболочки] // International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences. 2010. Vol. 4. No. 2. Pp. 133-161.
    9. Ahmed M. K. Elastic buckling behavior of a four-lobed cross section, a cylindrical shell with variable thickness under non-uniform axial loads [Устойчивость при изгибе четырехлепесткового поперечного сечения цилиндрической оболочки с переменной толщиной при неоднородных осевых нагрузках] // Mathematical Problems in Engineering. Vol. 2009. Pp. 1-17.
    10. Красотина Л. В., Краснощеков Ю. В., Мосенкис Ю. М. Использование арочного профнастила при реконструкции зданий // Вестник СибАДИ. 2009. № 4(14). С. 41-45.
    11. Босяков С. М., Ван Чживэй. Определение собственных частот свободных колебаний тонкой цилиндрической оболочки из стеклопластика при несимметричных граничных условиях // Вестник Белорусского государственного университета. Серия 1: Физика. Математика. Информатика. 2011. № 1. С. 110-115.
    12. Козарь Д. М., Крауиньш П. Я. Определение собственной частоты колебаний упругой оболочки и ее присоединенной массы //Теоретические и прикладные аспекты современной науки. 2014. № 1. С. 21-29.
    13. Соломатников И. В., Колесников А. Г., Ступишин Л. Ю. Исследование собственных частот свободных колебаний пологих оболочек на прямоугольном плане // Материалы I Междунар. науч.-практ. конф. "Проблемы строительного производства и управления недвижимостью", 2010. С. 236-239.
    14. Камалов А. З., Хамидуллина А. А. К вопросу исследования напряженно-деформированного состояния и устойчивости арочных сооружений // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2012. № 4(22). С. 130-138.
    15. Кравченко Г. М., Труфанова Е. В., Борисов С. В., Костенко С. С. Динамический расчет и анализ полусферической оболочки покрытия объекта "зимний сад" технопарка Pостовского государственного строительного университета // Инженерный вестник Дона. 2016. № 1(40). С. 41-48.
    16. Дьяченко Ю. П., Еленицкий Э. Я., Петров Д. В. Нестационарные задачи динамики пластин и цилиндрических оболочек вращения ступенчатого сечения // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки. 2011. № 2(23). С. 278-288.
    17. Ефимик В. А. Применение метода конечных элементов к задаче собственных колебаний прямоугольных пластин и цилиндрических оболочек // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2014. № 38. С. 72-91.
    18. Рычков С. П. Моделирование конструкций в среде MSC visual NASTRAN for Windows. М. : ДМК Пресс, 2004. 552 с.
  • Для цитирования: Красотина Л. В., Робра Й. Арочные своды из профилированного настила: частоты собственных колебаний // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 12. С. 18-24. DOI: 10.33622/0869-7019.2019.12.18-24.


НАЗАД