Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
И ЗАДАЧИ, РАССМОТРЕННЫЕ В ДИССЕРТАЦИИ 7
1.1 Свободные колебания и устойчивость гладких
однослойных оболочек 7
Расчет оболочек с изломами срединной поверхности 9
Свободные колебания трехслойных пластин и оболочек 14
Устойчивость трехслойных оболочек 18
Анализ состояния вопроса и задачи, рассмотренные диссертации 20
Глава 2. СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПОЛОГИХ
ОБОЛОЧЕК С ИЗЛОМАМИ ПОВЕРХНОСТИ 24
2.1 Уравнения движения трехслойных пологих оболочек
с изломами поверхности 24
Решение задачи о свободных колебаниях трехслойных прямоугольных в плане пологих оболочек с изломами поверхности 31
Учет различных граничных условий 39
Методика определения частот свободных колебаний трехслойных оболочек с изломами поверхности 43
Исследование частот и форм колебаний трехслойных оболочек с изломами поверхности 45
Сравнение результатов исследования колебаний трехслойных оболочек с известными данными
других авторов 55
Глава 3. УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛОГИХ СКЛАДЧАТЫХ
ТРЕХСЛОЙНЫХ ОБОЛОЧЕК 58
Постановка задачи и основные уравнения 58
Устойчивость трехслойной призматической оболочки
с изломами в одном направлении 62
3.3 Устойчивость трехслойной оболочки с изломами
поверхности в двух направлениях 70
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ТРЕХСЛОЙНЫХ
ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК С ИЗЛОМАМИ ПОВЕРХНОСТИ 78
4.1 Анализ устойчивости призматической
трехслойной оболочки 78
4.2 Результаты исследования трехслойных оболочек
с изломами в двух направлениях 85
4.3 Сравнение результатов исследования устойчивости
трехслойных оболочек с изломами поверхности
с данными других авторов 88
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 90
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 92
ПРИЛОЖЕНИЯ 101
Введение к работе
Покрытия современных промышленных и общественных зданий несут значительные сосредоточенные нагрузки от подвесного оборудования, веса светоаэрационных фонарей и пр. Для такого типа нагрузок, исходя из соответствия формы покрытия форме поверхности давления, следует считать самой рациональной формой оболочку в виде выпуклого многогранника. Оболочки, монтируемые из унифицированных крупноразмерных плоских элементов, экономичнее оболочек, монтируемых из криволинейных сборных элементов. Сборность оболочек и монтаж готовых элементов на строительной площадке без лесов составляет основу индустриализации их строительства, что приводит к ликвидации сезонных работ и делает чрезвычайно перспективным строительство в условиях длительной зимы и низких температур.
Оболочки, выполненные из трехслойных элементов, имеют еще ряд дополнительных преимуществ. Они обладают малой массой, не требуют дополнительной отделки, имеют необходимые звуко- и теплоизоляционные свойства, свето- и радиопрозрачность.
Трехслойные оболочки экономически выгодны и вследствие безрулонного решения кровли, если применять обшивку из защищенной от коррозии стали или алюминия, а также сокращения эксплуатационных расходов в связи с отсутствием текущих отделочных работ. Благодаря легкости панелей появляется возможность укрупнения элементов и осуществления эффективности способов монтажа, что сокращает сроки строительства и ускоряет ввод объектов в эксплуатацию.
При соответствующем подборе материалов трехслойные конструкции могут обладать хорошими вибропоглощающими характеристиками, высокой огнестойкостью, долговечностью, выносливостью. Достоинством работы трехслойных конструкций является то, что они обладают повышенной сопротивляемостью потере устойчивости за счет большого момента инерции, поскольку пластины имеют достаточную толщину вследствие использования
5 заполнителя, толщина которого больше толщины высокопрочных несущих слоев.
Выполнить расчет на сейсмическое воздействие, защитить сооружение от воздействия вибраций в режиме резонанса и рационально спроектировать их невозможно без знания частот и форм свободных колебаний. Получение решения для системы со многими степенями свободы, каковою является оболочка, сопряжено со значительными вычислительными трудностями. Широко используемые в настоящее время численные методы весьма трудоемки в реализации и не дают устойчивых решений для высоких тонов. Аналитические методы связаны с простыми алгоритмами, позволяют оценить и предсказать влияние различных факторов на динамические характеристики оболочки, обеспечивают достоверность результатов. Поэтому разработка аналитических методов определения частот и форм свободных колебаний трехслойных оболочек с малыми изломами поверхности, т.е. оболочек, выполненных из плоских трехслойных элементов, является актуальной задачей. Другой, не менее важной, является задача расчета трехслойных складчатых оболочек на устойчивость.
Целью настоящей диссертации является разработка аналитического метода оценки частот и форм свободных колебаний, а также критической нагрузки пологих трехслойных оболочек с малыми изломами поверхности и исследование влияния различных факторов на колебания и устойчивость этих оболочек.
Диссертация состоит из четырех глав и основных выводов.
В 1-ой главе проведен анализ отечественных и зарубежных исследований по данной проблеме, поставлены задачи и цели диссертации.
Во 2-ой главе приводятся основные зависимости и разрешающие уравнения теории пологих трехслойных оболочек с разрывами кривизны срединной поверхности. Приводится общее решение задачи о свободных колебаниях оболочек такого типа, методика расчета и анализ влияния различных факторов.
В 3-ей главе решается задача об устойчивости трехслойных пологих прямоугольных в плане оболочек с изломами поверхности.
В 4-ой главе проводится анализ исследования устойчивости пологих прямоугольных и квадратных в плане трехслойных оболочек.
Результаты выполненного исследования докладывались на 51-ой, 62-ой научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов СПбГАСУ (1994г., 2005г.); 57-ой международной научно-технической конференции молодых ученых СПбГАСУ (2004 г.); на конференции преподавателей и сотрудников «Научное творчество ученых» БСХИ (г.Благовещенск, 1992г.), на 14-26-ой научных конференциях молодых ученых в инженерно-строительном институте Дальневосточного государственного аграрного университета (г.Благовещенск, 1992-2004 гг.); международной научной конференции (г.Благовещенск, 1999 г.).
