Расчет оболечек многосвязного сечения и трехслойных конструкций с дискретным ребристым заполнителем Соколов, Олег Леонидович

Введение к работе

Актуальность проблей и. Призматические и цилиндрические оболочки гпюгосвязного сечепия и коробчатые конструкции походят всЗ больпее приквпеюсв'в строительство, судостроении;¹ авиации.' Они весьма эффективны и перспективнії в каче«-стве перекрытия технически этакой,' подпорных стен; коробчатые пролйтішх строапия мостов,' сакэлётных криль ев коробчатого ссания; двоппнх дпіщ и бортов судов и доков, трёхслойных панелоп с ребристим заполнителеп,' резервуаров больной ёмкости с двойной стенкой,' цилиндрических сводов-оболочек и подобных конструкций.⁴

Продолжительный и пеослабеващия интерес к этоау классу конструкция объясняется теп,"¹ что в идее составной конструкции со» деряится возкоаность примирения двух наиболее противоречивых требований - наксимуиа жёсткости п киплиума веса.' Увеличенке иёсткости и несущей способности здесь достигается за счёт раз-* -несения несуцнх слоев материала на некоторое расстояние.¹ Заполнитель призван обеспечить достаточно надёхиуп связь этих слоев. Пустоти не в заполпэтеле ребристого типа могут быть использовони либо для теплоизоляции, либо как гидравлические каналы или каналы для кониуннкация, для организация движения в двух уровнях и т.-д'.^;

Песомпенеп факт расширения области примеиниостк тонкостенных конструкцийj в том числе регулярной структуры, а такие роста публикаций,' посвященных их расчёту, что однозначно свидетельствует об актуальности задач соверпепствования и разработки ке-тодов расчёта этого класса конструкция.

Цель работы.³ Главные цели состоят в следующем:

1. Поиск путей наиболее эффективного расчёта коробчатых конструкция ігаогосвязного сечения и трёхслойных систен о учётом дискретпого характера рёбер."

2. Решение на основе более простоя и эффективной теории актуальных задач строительной механики коробчатых систем,'

3. Постановка и репепие ря ш новнх прикладных задач из обла-. сти оболочек шюгосвязного сечения.

Научная новизна. На основе зариадиекмого м«?о-

да В.'З.Власова н статической аппроксимации разработан эффективный способ расчёта ободочек ыногосвязного сечения, отличающийся от суиествувадих исключительной простотой математкоеокого аппарата, что позволило решить ряд актуальных задач в области коробчатых систеи, а также поставить и решить новые прикладные задачи строительной неханики оболочек ыногосвязного сечения.'

Предложен пространственный укрупнённый элемент для числеино-го расчёта призматических оболочек ыногосвязного сечения и трёхслойных панелей с ребристым заполнителем, имеющих регулярное строение либо обладающих кусочной регулярностью.'

Разработаны основы динамического расчёта призматических оболочек многосвязного сечения регулярной структуры.

'Практическая и теоретическая ценность.'

I.' Разработанпые методики и полученные результаты могут най
ти применение в научно-исследовательских,¹ проектных и конструк
торских организациях при расчёте и проектировании конструкции,
представляющих собою призматические или цилиндрические оболочки
кногосвязного сечения, Оездиафрагиешшх шогосвязных коробчатых
пролётных строений ностов; доков, судов н понтонов с продольной
ориентацией отсеков и подобных конструкций и их элементов." Боль
шинство peseHnn "ягтеег -zz.~MTifb апалитаческуо форму, что весьма
важно с точки зрения проектирования.' .

2. Теоретические результаты диссертации открывает перепекти- -вы развития теории расчёта рассиатриваешлс конструкции, обладающих иныни типами регулярности, развития теории па область иных вневних воздействии,' в частности,' на весьма'актуальное для ко- . робчатых систеи температурное воздействие. Открываются также перспективы для получения кепее трудоёмких и более эффективных решении для оболочек ыногосвязного сечения из элементов "сквозной" структуры; В области конструкций с нарувешюй'регулярностью или обладающих кусочной регулярностью представляет интерес дальнея-пая разработка укрупнённых пространственных элементов, учнтыва-юдкх специфику новых задач.

А п роб а цп я ;.р а б о ты ..Основные результаты исследовании доложены и обсувдены на следующих конференциях и семи-

нарах:

1. на II Саратовской областной конференции молодых Учённх в 1969 г.,

2. на III Саратовской научно-технической конференции молодых учёных в 1970 г.-,

ЗЇ на ХХХУ паучпо-техническоГС конференции Куйбнпевского инне-

нерпо-строительпого института в 1978 г.', '() на ХХХУІ КуябыиевскоЯ областной научно-технической конференции в 1979 r'J,

5) на научно-технической конференции Волгоградского нгасенерно-
строительного института в 1985 г.,'

6. на III научно-технической конференции Волгоградского княенер-но-строятельного института и Дона науки и техники "Вопросы совершенствования расчёта и проектирования пространственных конструкция" в 1989 г.,^:

7. па республиканском семинаре "Механика и технология полимерных и композиционпых материалов и конструкций" )( Санкт-Петербург - Вологда ) в 1992 г.,

3) па всероссийской научно-технической конференции "Прочность
и кивучесть конструкция" ( Вологда ) в 1993 г.''

В окончательном виде работа докладывалась: і) на расширенном заседании кафедры строительной механики Волгоградского инженерно-строительного института в 1987 г., ) на 52-ой научно-технической конференции Саратовского политехнического института в 1989 г.,' ) на объединённом семинаре кафедр строительной механики и теории упругости, сопротивлеїшя материалов и выснея математики Саратовского государственного технического университета в 1993 г.; )на научном семинаре кафедры строительной механики н кафедры сопротивления материалов Московского государственного строительного университета в 1993 г.

Практическая реализация и п у б л и -

: а ц и и . Результаты работы могут найти применение в практике itоектирования новых систем мостов, промниленных здания, ПОД-іорннх стен, судовых конструкция, газгольдеров и резервуаров',

- б -

имеющих многосвяэное строение.

По теме диссертации опубликованы 2 монографии объёмом 25,5 п.'л.' ( депонированы в ВИНИТИ ) и 10 статей.

Результаты работы представлены в 12 докладах и в 2 отчётах по НИР Вологодского политехнического института.'

Программы расчёта "СТЕНА", "МОСТІ'', "МОСТ" внедрены в прах-, .. тику проектирования Саратовского филиала проектного института "Еелдорпроект Поволжья", а программа копечноэлементного расчёта с помощью предложенной матрицы жёсткости укрупнённого элемента используется институтами ЛенЗНИЭП и Приволкгипроводхоз С соответствующие акты о внедрении прилагаются ).

Материал глав I и III диссертации используется автором в учебном процессе студентов специальности "Автомобильные дороги" в разделе "Расчёт коробчатых пролётных строении постов" курса "Основы расчета пространственных тонкостенных систем" ( часть III строительной механики ).

Объём работы." Диссертация состоит из введения,-краткого исторического обзора методов исследования и постановки задачи, шести глав, осішвішх выводов, заключения, списка литературы и отдельного тома прилоаенип.

Объём работы - 220 страниц маиинопнсного текста, 130 рисунков и 21 таблица ( 60 страниц ), список использованной литературы из 106 наименований ( II страниц ), Том Прилоиении объёмом 154 стран кны?

На защиту выносятся:

1. Эффективная методика аналитического реиения задач расчёта трёхслойных конструкция, учитывавшая дискретный характер рёбер.

2. Пространственный укрупнённый элемент для численного расчёта призматических оболочек шогосвязного сечения как регулярной структуры, так и обладающих липь кусочной регулярностью.

3. Расчёт бездиафрагменных пролётных строения коробчатых мостов как призматических оболочек многосвязного сечения на действие подвижной сосредоточенной статической нагрузки.

*і. Решение новых прикладных задач строительной механики оболочек многосвязного сечения.