Delist.ru

Живучесть большепролетных металлических покрытий (28.04.2010)

Автор: Дробот Дмитрий Юрьевич

Дробот Дмитрий Юрьевич

живучесть большепролетных металлических покрытий

Специальность:

05.23.01 – Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Кудишин Юрий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Корчак Михаил Дмитриевич

доктор технических наук, с.н.с. Востров Владимир Кузьмич

Ведущая организация: ОАО «Атомэнергопроект», г.

Защита диссертации состоится « » 2010 г. в час. мин. на заседании диссертационного совета Д.212.138.04 при ГОУВПО Московском государственном строительном университете по адресу: г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан « » 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, П.Б. Каган

кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы обосновывается отсутствием в РФ методики расчета уникальных зданий и сооружений на живучесть (стойкость к повреждениям). Необходимость обеспечения живучести уникальных конструкций, к которым среди прочих относятся и конструкции большепролетных сооружений и покрытий, вытекает из их повышенного уровня ответственности по назначению – отказы элементов таких конструкций могут привести к тяжелым экономическим и социальным последствиям. Причины потребности в обеспечении свойства живучести для любых типов зданий и сооружений вытекают из сложившейся в настоящее время в РФ «негативной» ситуации в строительстве вокруг вопроса безопасности: усложнение конструкций, нередко вызванное давлением архитектурных решений над конструкторской практикой, в совокупности с рыночной конкуренцией и многими другими факторами приводит к реализации рискованных конструктивных решений. Предрасположенность к авариям усиливается «отстающей» от вызовов времени нормативной базой, зачастую неудовлетворительной подготовленностью участников строительства, нарушением правил эксплуатации построенных объектов, вероятностью повреждающих воздействий целенаправленного (террористического) характера и т. д.

Цель и задачи работы. Цель заключается в разработке методики расчета на живучесть применительно к конструкциям большепролетных металлических покрытий. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

По теме исследования выполнен обзор мировой литературы, как на междисциплинарном уровне, так и в ракурсе строительных конструкций;

Сформулирована проблема живучести применительно к конструкциям большепролетных покрытий;

Разработанная методика отлажена на конкретных социально и технически значимых объектах в следующей последовательности (подцель практической части работы – обеспечение проектной живучести рассмотренных покрытий):

3.1. Выполнено исследование проектных моделей покрытий на наличие свойства единичной живучести [для получения данных о НДС исходных (неповрежденных) покрытий созданы математические модели; разработаны виды планируемых повреждений; для предварительной оценки живучести и выявления наиболее опасных повреждений использован логико-топологический (кинематический), модальный и энергетический анализ покрытий; в случае необходимости выполнены численные расчеты на отказы в динамической постановке].

3.2. Предложены и обоснованы варианты усилений покрытий.

Объект исследования – покрытия большепролетных сооружений, преимущественно выполненные из металлических элементов, предмет – свойство живучести.

Научная новизна:

- Сформулированы проблема обобщенной живучести для любых типов зданий и сооружений и проблема единичной живучести для металлических покрытий большепролетных сооружений;

- Разработана система критериев при решении задачи единичной живучести для металлических покрытий большепролетных сооружений;

- Разработан алгоритм решения задачи единичной живучести в нелинейной динамической постановке для металлических покрытий большепролетных сооружений.

Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что: а) подготовлены рекомендации по усилению для рассмотренных объектов; б) разработанная методика расчета может быть внедрена в любых научных и проектных организациях, занимающихся расчетом и проектированием уникальных сооружений; в) получаемые при использовании методики результаты позволяют оценить живучесть уже существующих объектов строительства и обеспечить требуемый уровень живучести для вновь проектируемых объектов.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций концептуальной части работы (первая и вторая главы) подтверждается выбранным научным базисом исследований – теорией систем, практической части – корректными математическими моделями, отлаженными путем сравнения: а) с результатами численных расчетов, полученными на математических моделях, созданных проектными организациями; б) с результатами экспериментов на физических моделях покрытий. Для первого покрытия выполнены только статические испытания, для второго статические и динамические путем взрыва, последние необходимы для физического моделирования отказа отдельных частей конструкции с учетом динамического

Внедрение результатов работы. Положения и результаты настоящего исследования в проектной практике автора внедрены для нескольких объектов: большепролетное мембранное покрытие стадиона «Ермак» (г. Ангарск), надземная кирпичная часть Государственного Академического Большого Театра (г. Москва), двух крышных рекламных установок (г. Москва); при педагогической практике внедрены под научным руководством автора в рамках студенческих дипломных работ, где исследовалась живучесть следующих объектов: стадион «Локомотив» (г. Москва), покрытие культурно-развлекательного комплекса «Дом музыки» (г. Москва), мост «Живописный» (г. Москва) и др.

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались автором

Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство – формирование среды жизнедеятельности», г. Москва, в 2006 и 2008 гг.;

Международной научно-практической конференции «Применение стальных конструкций в уникальных сооружениях и массовом строительстве», МВЦ «КРОКУС ЭКСПО», г. Москва, 2009 г.;

Научной сессии «Особенности проектирования и расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость и прогрессирующее обрушение», НИИЖБ, г. Москва, 2009 г.;

загрузка...