Введение к работе
Актуальность темы. Дальнейшее совершенствование существующих методов расчета строительных конструкций требует интенсивного привле-четшя методов теории надежности.
Все большее внимание уделяется вопросам проектирования сооружений с учетом статистической природы различных расчетных факторов. В реальных конструкциях случайными являются прочностные характеристики: модуль упругости, предел прочности, предел текучести и т.д. Статистический разброс также имеют геометрические размеры сечений, длины элементов, начальные погиби и эксцентриситеты. Существенной изменчивостью обладают действующие на сооружения нагрузки и воздействия. Поэтому запроектировать конструкции надежными и экономичными можно, только учитывая взаимодействие указанных выше случайных факторов, т.е. привлекая аппарат теории надежности строительных конструкций, основанный на вероятностных методах.
Развитие вычислительной техники позволяет шменить подход к вероятностным расчетам и отказаться от традиционных статистических методов строительной механики. Современные быстродействующие ЭВМ дают возможность автоматизировать сложные вычисления, что позволяет активно использовать метод статистического моделироваїгая, наиболее ценными качествами которого является простота, отсутствие каких-либо ограничений на характер исходной статистической информации, а также возможность использования реальных данных (замеры наїрузок, экспериментально полученные значения физических и геометрических параметров конструкцій! и т.н.) без предварительного создания теоретических вероятностных моделей стохастическігх факторов, учитываемых в расчете.
Разработка простых и удобных для практики вероятностных методов расчета вносит существенный вклад в создание новых норм по основным положениям вероятностного расчета строительных конструкций.
Целью работы является:
- разработка методики вероятностного расчета и анализ надежности
внецентрешго сжатых стержней в зависимости от принятой модели дефор
мирования;
- разработка методики, вероятностного расчета сжато-изогнутых
стержней и методики вычисления коэффициента сочетания нагрузок;
разработка алгоритма вероятностного расчета и анализ надежности внецентренно сжатого стального стержня с разными случайными эксцентриситетами приложения нагрузки по концам;
разработка методики расчета внецентренно сжатого железобетонного стержня со случайными характеристиками бетона, арматуры, эксцентриситета и внешней нагрузки;
определение численных значений коэффициента сочетания прочно-стей бетона и арматуры;
сопоставление российских и европейских норм проектирования железобетонных конструкций;
- построение алгоритма вероятностного расчета железобетонного
каркасного здания.
Научная новизна. В работе получил применение и развитие метод статистических испытаний для вероятностного расчета сжато-изогнутых стержней и стержневых систем со случайными прочностными характеристиками при действии случайных нагрузок.
Достоверность результатов диссертации базируется на использовании современных, хорошо проверенных вероятностных методов строительной механики и подтверждается сравнительным анализом при решении конкретных задач.
Практическое значение работы. Разработанная методика, алгоритмы и программы вероятностного расчета внецентренно сжатых, сжато-изогнутых стальных и железобетонных стержней, а также вероятностного расчета железобетонного каркасного здания позволяют производить оценку надежности стальных и железобетонных конструкций. Учет коэффициента сочетания прочностей материалов, а также применение коэффициента сочетания нагрузок в зависимости от их долей в суммарном воздействии приводит к экономии материала конструкции. Метод статистических испытаний позволяет вводить в расчет не только теоретические, но и реальные статистические данные - результаты натурных наблюдений и экспериментов. Сопоставление отечественных и европейских норм позволяет оценить надежность зданий проектируемых по нормам разных стран.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы из 175 наименований. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста и содержит 33 рисунка и 13 таблиц.