Расчет цилиндрических сетчатых покрытий с учетом уравнений движения

При использовании цилиндрических сетчатых покрытий в особых условиях появляется необходимость учета колебательных процессов от работающих устройств и в случае механической поломки – прикрепленного оборудования, что определяет актуальность исследования.

Целью статьи является определение закономерностей влияния указанных процессов на работу покрытия и создание рациональной визуализации полученных результатов.

Рассмотрена методика приложения динамических воздействий на характерные зоны цилиндрических сетчатых покрытий. Принята рациональная форма сетки с диагональным элементом посредине. Учтены особенности построения конструкций и расположения статических нагрузок. Заданы определяющие математические зависимости и показан процесс моделирования динамической нагрузки.

Результаты. Осуществлено прямое интегрирование уравнений движения. Приведен конкретный числовой пример в рамках применения прикладного программного обеспечения. Получены приемлемые соотношения геометрических параметров.

Выводы. Зафиксированы экстремальные значения силовых факторов и параметров деформирования конструкции на заданном интервале времени.

1. Лебедев В.А., Лубо Л.Н. Сетчатые оболочки в гражданском строительстве на севере. Ленинград : Стройиздат, Ленинградское отделение, 1982. 136 с.

2. Лубо Л.Н. Руководство по проектированию и расчету покрытий нового типа − сетчатых оболочек. Ленинград : ЛенЗНИИЭП, 1971. 63 с.

3. Райт Д.Т. Большие сетчатые оболочки. Ленинград : Стройиздат, 1966. 11 с.

4. Попов И.Г. Цилиндрические стержневые системы. Ленинград ; Москва : Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1952. 112 с.

5. Пшеничнов Г.И. Теория тонких упругих сетчатых оболочек и пластинок. Москва : Наука, 1982. 352 с.

6. ЛИРА Софт. URL: https://lira-soft.com/news/novovvedeniya-lira-10-12/

7. SCAD Office. URL: https://scadsoft.com/

8. Ansys. URL: https://www.ansys.com/

9. Simcenter Femap with Nastran. 2022. URL: https://www.cad-is.ru/femap

10. Свердлов В.Д. Исследование пространственных цилиндрических стержневых систем покрытий : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киев, 1977. 174 с.

11. Siyanov A.I., Rynkovskaya M.I., Abu Mahadi M.I., Mathieu G.O. Improving the performance parameters of metal cylindrical grid shell structures // Journal of Fundamental and Applied Sciences. 2017. № 7S. P. 365–376.

12. Zhou H., Zhang Y., Fu F., Wu J. Collapse mechanism of single-layer cylindrical latticed shell under severe earthquake // Materials. 2020. V. 13 (11). P. 2519.

13. Siyanov A. Parameters and Ratios of Metal Cylindrical Mesh Shells // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2022. V. 988. P. 052023.

14. Nie G., Zhang C., Zhi X., Dai J. Collapse of the single layered cylinder shell with model experimental study // Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2019. V. 19. P. 883–897.

15. Yan R., Chen Z., Wang X., Xiao X., Yang Y. Calculation Theory and Experimental Study of the K6 Single-layer Reticulated Shell // International Journal of Steel Structures. 2014. V. 14 (2). P. 195–212.

16. Siyanov A., Soshina T. Experimental Studies of the Cylindrical Mesh Shell Model // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1079. P. 022076.

17. Gotsulyak E.A., Siyanov A.I. Stability and nonlinear deformation of cylindrical grids // International Applied Mechanics. 2004. V. 40 (4). P. 426–431.

18. Siyanov A. Modelling and Stability of Cylindrical Grid Shells // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 661. P. 012036.

19. Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Фиалко С.Ю., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. SCAD Office. Версия 21. Вычислительный комплекс SCAD++. Москва : Изд-во АСВ, 2015. 848 с.