{"title":"NUMERICAL CALCULATION OF CORRUGATED CULTURAL PIPES USING FINITE ELEMENT METHOD","authors":"А. В. Черников, Владилен Александрович Козлов","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.006","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.006","url":null,"abstract":"В статье рассматриваются способы моделирования и расчёта цилиндрической гофрированной водопропускной трубы, предлагается методика моделирования безотпорной зоны металлических гофрированных труб в расчётном конечно-элементном комплексе с целью верификации разработанного авторами метода расчёта таких конструкций на базе полубезмоментной теории оболочек. На примерах исследуется процесс образования пластических зон грунтовой обоймы.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"78 3","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140232170","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Д. С. Глазков, С.Д. Гребенкин, Виктор Александрович Козлов
{"title":"APPLICATION OF THE RHINOCEROS-3D CAD PROGRAM FOR THE PREPARATION OF A COMPUTATIONAL AND ANALYTICAL MODEL OF A COMPLEX CONFIGURATION BUILDING","authors":"Д. С. Глазков, С.Д. Гребенкин, Виктор Александрович Козлов","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.008","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.008","url":null,"abstract":"Статья посвящена проблеме подготовки расчетно-аналитической модели здания сложной конфигурации для дальнейшего расчёта на устойчивость к прогрессирующему обрушению в ПК ЛИРА-САПР, а также различным аспектам создания аппроксимированной геометрии объекта при помощи параметрического моделирования. В части моделирования пространственных конструкций показана принципиальная возможность использования программы Rhinoceros-3Dи её плагина Grasshopper в качестве препроцессора для ПК ЛИРА-САПР с целью создания аналитической схемы здания без первоначальной разработки физической модели. Также разработана методика и приведено описание алгоритма создания пространственных нагрузок в обозначенной выше CAD-программе и их перенос в КЭ-комплекс. Представлено взаимодействие связки программ Rhinoceros-3D - Сапфир-3D – ЛИРА-САПР для поэтапного создания конечной расчётной схемы. По итогам создания и анализа разработанной аналитической модели сделаны выводы о преимуществах и особенностях использования указанной связки программ при моделировании отдельно взятого здания сложной конфигурации, а также аналогичных объектов нелинейного очертания.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"345 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140232769","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"PRINCIPLES OF SHAPING THE TOPOLOGY OF CYLINDRICAL MESH STEEL SHELLS","authors":"А.А. Свентиков, А.И. Борзунова","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.007","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.007","url":null,"abstract":"Рассмотрено формообразование топологии цилиндрических сетчатых стальных оболочек. В основе методики формообразования лежит принцип наложения планов. В качестве исходных данных принято рассмотрение несущей конструкции покрытия, находящейся на цилиндрической поверхности и имеющей один слой расположения конструктивных элементов. Предложенные принципы проиллюстрированы на примере формирования топологии несущей системы покрытия. Разработанные предложения могут быть использованы для несущих сетчатых стальных конструкций как с регулярной структурой, так и с отличиями в ней на некоторых участках покрытия.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"345 3","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140232767","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"FORMULA FOR CALCULATING THE FIRST FREQUENCY OF NATURAL VIBRATIONS OF AN ARCH TRUSS","authors":"М. Н. Кирсанов, Ц. Дай, Н.А. Барченкова","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.001","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.001","url":null,"abstract":"Предложена схема статически определимой безраспорной арочной фермы регулярного типа. Методом Донкерлея и его упрощенным вариантом дан вывод аналитической зависимости основной частоты собственных колебаний от числа панелей. В модели конструкции масса фермы равномерно распределяется по ее узлам, а колебания узлов предполагаются по вертикальной оси. Жесткость фермы рассчитывается по формуле Максвелла – Мора. Результаты аналитических решений сравниваются с численным расчетом первой частоты из спектра частот конструкции. Все аналитические преобразования выполнены в системе символьной математики Maple. Для обобщения решения на произвольное число панелей используется метод индукции. Пример расчета показывает хорошее совпадение приближенного аналитического метода с численным, выполненным при учете всех степеней свободы фермы. Проанализированы спектры собственных частот семейства регулярных ферм различного порядка. Найдены спектральные изолинии и константы, позволяющие экстраполировать решения на фермы высокого порядка регулярности.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"7 6","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140232603","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"THE EFFECT OF INERT GASES ON THE PROPERTIES OF BITUMEN BINDER DURING RTFOT AGING","authors":"Вл.П. Подольский, А.Д. Чудайкин, И.В. Константинова","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.011","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.011","url":null,"abstract":"Скорость старения (термоокисления) битумного вяжущего является максимальной на этапе производства асфальтобетона, поскольку технология предполагает длительный нагрев и контакт с открытым кислородом воздуха. Одним из инновационных вариантов решения данной проблемы является заполнение бункера-смесителя и бункеров хранения инертными газами-ингибиторами окислительных реакций. Перед апробированием данной технологии в заводских условиях проведен ряд лабораторных опытов. Последовательно проводились эксперименты с исходным битумом, вяжущим в кислородсодержащей и инертной среде по методу RTFOT-cостаривания. Опытные образцы исследовались на предмет определения коэффициента пенетрации и изменения массы образцов битума после имитации состаривания. Установлено, что термоокисление битума при смешивании и хранении асфальтобетонной смеси можно значительно замедлить путем введения инертного газа и перевести процесс в термостарение.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"51 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140233853","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
О. Б. Кукина, Валерий Вячеславович Волков, А.В. Андреев
{"title":"DESIGN OF SOIL FOUNDATIONS OF BUILDINGS AND ROAD PAVEMENTS WITH VERIFICATION BASED ON SURROGATE MODELING","authors":"О. Б. Кукина, Валерий Вячеславович Волков, А.В. Андреев","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.010","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.010","url":null,"abstract":"В статье рассматривается вопрос выбора технологии укрепления грунтового основания зданий и дорожных одежд с заданными физико-механическими свойствами. Данное научное исследование посвящено внедрению в проектную основу технологий замкнутого цикла, позволяющих вторично использовать строительные материалы, изделия и конструкции с применением методов суррогатного моделирования и баз данных при строительстве сооружений. Использование этого подхода позволяет осуществлять более точное проектирование оснований фундаментов и дорожных одежд с оптимизацией энергоэффективности технологий строительства объектов на слабых грунтах, включая новые технологии смежных отраслей. Верификация проектных решений на основе суррогатного моделирования физических свойств грунтовых оснований зданий и дорожных одежд позволяет выявить неточности проекта, а также вторично использовать строительные материалы, изделия и конструкции.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"223 23","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140233602","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Development of the Cable structure with the tent roofing","authors":"А.В. Чесноков, Виктор Владимирович Михайлов","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.005","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.005","url":null,"abstract":"Предложена вантовая конструкция, предназначенная для прямоугольных в плане зданий с укрупнённой сеткой основных несущих колонн. Вантовая конструкция состоит из решётчатого опорного контура, предварительно напряжённого каркаса и тентового покрытия. Предварительно напряжённый каркас относится к так называемым «tensegrity»-системам, в которых отдельные сжатые распорки объединяют непрерывные растянутые ванты. Тентовое покрытие, опирающееся на вершины распорок вантовой конструкции, состоит из мягкой оболочки и поддерживающих её арочных и балочных элементов. Предложено усовершенствованное конструктивное решение вантового каркаса, включающего торцевые секции для перехода от рядовых секций к опорному контуру, а также дополнительные связи в виде оттяжек и распорок. Выполнен совместный численный анализ вантового предварительно напряжённого каркаса, тентовой конструкции покрытия и решётчатого опорного контура. Учтены внешние воздействия по всей площади покрытия, загружение полупролёта и нагрузки, действующие в отдельных секторах. Оценена материалоёмкость покрытия. Подтверждён положительный эффект предложенных связей, выражающийся в снижении деформативности и в уменьшении отклонения рёбер вантовой конструкции от вертикальной плоскости. Предложенная вантовая конструкция может быть применена для покрытия зданий спортивного и торгового назначения, объектов транспортной инфраструктуры, а также в промышленном строительстве для производственных цехов и складских сооружений.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"36 3","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140231549","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"MODELING OF CRACK DEVELOPMENT PATTERNS IN A PLATE ON A SINGLE-SIDED ELASTIC BASE UNDER A MOBILE LOAD","authors":"Александр Аверин, Татьяна Аверина, И.А. Полушкина","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.002","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.002","url":null,"abstract":"Описываются методика и её апробация для расчета плит на одностороннем (двустороннем) упругом основании на действие постоянной и временной нагрузок с учетом раскрытия трещин. Подвижная нагрузка моделирует передвижение по плите четырехколесной опоры летательного аппарата. Упругое основание моделируется с помощью пружин, поставленных в вершинах прямоугольного конечного элемента плиты. При каждом положении временной нагрузки определяется рабочая система объекта «плита на одностороннем упругом основании», строятся смешанные линии влияния перемещений характерных точек, траектории наибольших растягивающих напряжений, объемлющие эпюры эквивалентных напряжений по первой и второй теориям прочности. Приводится алгоритм расчета плиты на упругом основании с учетом раскрытия трещин при подвижной нагрузке.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"33 23‐24","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140232120","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"NUMERICAL ANALYSIS OF FORCED OSCILLATIONS OF A NONLINEAR VISCOELASTIC PLATE","authors":"Е.И. Осипова, С.А. Осипов","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.004","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.004","url":null,"abstract":"В данной работе рассматриваются нелинейные вынужденные колебания вязкоупругой пластинки под действием вертикальной гармонической силы. Демпфирующие свойства пластинки описываются с помощью дробных производных. Уравнения движения пластин представляют собой систему пяти нелинейных дифференциальных уравнений относительно трех перемещений и двух углов поворота, учитывающих инерцию вращения и деформации сдвига. Для решения используется метод многих временных масштабов. Исследуются колебания в условиях сочетания внутреннего и внешнего резонансов. Получены численные результаты зависимости амплитуд колебаний от времени для различных значений параметра дробности, величины внешней нагрузки и значения начального параметра. Рассматривается влияние размеров пластинки на характер изменения амплитуд.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"38 10","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140234478","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"CONSTRUCTION OF A CROSS-SECTION CORE FOR A CROSS-SECTION BOUNDED BY A LEMNISCATE","authors":"Л.В. Пахомова, П.В. Сажин, Н.С. Инкижинов","doi":"10.36622/2219-1038.2024.40.1.003","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/2219-1038.2024.40.1.003","url":null,"abstract":"В данной [1]работе приведен пример построения ядра сечения для поперечного сечения стержня, ограниченного кривой линией. Построение ядра сечения проводится непрерывным методом. Этот метод, в отличие от широко известного в классической литературе по сопротивлению материалов – дискретного метода, стал применяться недавно, менее 10 лет. Используется он пока только в научных статьях в целях популяризации. Единственное отличие непрерывного метода от дискретного – в знаменателях в формулах координат ядра сечения. В непрерывном методе знаменателем является отрезок или , отсекаемый касательной на главных центральных осях u, v. В непрерывном методе знаменателем является двучлен . Как было доказано в источнике [2], для обоих методов эти знаменатели являются тождественно равными. Однако, как следует из названий, непрерывный метод позволяет определить координаты ядра сечения аналитически, что приводит к тому, что ядро сечения становится гладкой кривой, в то время как в дискретном методе ядро сечения является многоугольником, вписанным в гладкое ядро сечения, получаемое непрерывным методом. Каковы преимущества и недостатки этих методов? Дискретный метод: преимуществом является отсутствие математики в нахождении отрезков и ; недостатки – необходимость построения в масштабе поперечного сечения для измерения отрезков , и приближенная форма ядра сечения. Непрерывный метод: преимуществами являются отсутствие необходимости построения поперечного сечения в масштабе и точное изображение ядра сечения; недостатки – дополнительное математическое действие, необходимое для вычисления производной в двучлене , . Однако это дополнительное действие очень мало по сравнению с определением геометрических характеристик в интегральном виде, которые необходимо определять как в дискретном, так и в непрерывном методах.","PeriodicalId":505910,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"6 9","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2024-03-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"140232183","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}