автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Разработка метода расчета железобетонной башни градирни с учетом совместной работы оболочки, колоннады и основания на нестационарной воздействие ветра

САККТ-ПЕТЕРБУРГСШ' V

Р Г 6 О Л ШШ5ЕР{Ю-СТРОИТЕЛЬННЛ ИНСТИТУТ

/ 1 Еа правах рукописи •.

I .

Куликов Юрия Александрович .

УДК. 624.0Г74.4.

Разработка метода расчета далееобетоияой Согни градирни с учетом совместной работы оболочки, колоннады и основания на нестационарное воздействие ветра.

. *

Специальность 05.23.1?-строите.«ьная м?хатпч* •

АВТОРЕФЕРАТ;

; диоооргаиии на сояскаьие ученой стеЬени . ' кандидата- технических кяуч

-V - • ''-'С .

■ : ' Санкт-Петербург, 1593 '

Работа выполнена в Санкт-Петербургском инженерно-строительном институте.

Научный руководитель -

кандидат технических наук, доцент Е. Н. Антонов

Официальные оппоненты- доктор технических наук, профессор Б. К. Михайлов

доктор технических наук, профессор С. И. Галилеев

доктор технических наук, профессор Е А. Лебедев

Ведущая оргсниаация -ЛОАТОКЭНЕРГОПРОШ . -

п а состоится- „1993 Г, В

час. мин, на еаседании специализированного совета"

K-06S.31.0I ^ в Санкт-Штербургском инженерно-строителю»; ииституте по адресу: 1О80О5.Санкт-Петербург,2-я Красноармгйс:«« ул. ,Д4. • . • '

С диссертацией' можно ознакомиться в ^капитальной Оиблие-. .тека инс*лтут& -

Автореферат разослан " .

г1 » '

V.

Учй,скя' секретарь;

;V цийливиуюв&нног о' с;, зе-»& V, ¿¿сУ :^С;'^ипидг)т'.:т^хш1чес!?и>: наук - ^ а N. Изрозов-',

СБ1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЮТЫ

Л|стуэльнооть темы обусловлена необходимостью создания более юверпешшх методов расчета энергетических объектов повигаенной ^ясности при строительстве АЭС. С увеличением ксеиости ?нергети-:еских станций возникает необходимость з проектировании С лее могп-•нх установок для охлаждения поди в оборотных системах. Вытяжные аглш градирни позволяют решить эти задачи наиболее экономичным утем. Современная железобетонная башня градирня г.с размерам, eneim-нке и условиям работы может быть отнесена к. уникальный кнкскер'лиы ооруженням. Поэтому вопросы проектирования,возведения,эксплуатации олхлы рассматриваться с точки зрения долгосрочной эффективности и ачествх

Целью диссертации является разработка метода распета pocTpaHCTRenHux иишшчески-снмметричных конструкций оболсчечкого ипа на нестационарную ветровую нагрузку с учетом совместной раЗо-и оболочки, опорной колоннада,-ленточного Фундамента лежащего на эоднородном податливом основании.

Научная новизна В диссертации разработана численно-адалити-гская методика расчета циклически-симметричных оболочечных знструкций состоящих из отдельных элементов в учетом совместной зОоты оболочки.оперной колоннады и основания при нестационарном «действии ветра. Предложенная методика позволяет учесть 'реальный ;ловчя закрепления краев оболочки.Разработан алгоритм расчета с 1етом патрицы тесгкости конечного элемента А. 11 Масленникова и ин-шерной теории расчета циклически-симметричных систем. Для yveift ■однородности основания впервые Б разработанном методе рагрешаю-1Я система 'уравнений построена с применением аппарата элементар-К Обобщенных фикций,что позволило существенно повысить его эф* КТИЕНССТЬ. . '

Получена матрица геоткссти конечного элемента е учетом цикЛи-ской симметрии всей рассматриваемой конструкции.

Достоверность результатов обусловлена тем.что в работе пользуются кзьеотные и многократно апрСированкш методы Мехи? дай, ердогс телэ.т^оркч решения диффе-рекцйзльчых уравнений. Ясстбрер»;, сть полученных результатов подтверждается иселедованичм ехоли-сти к иэЕбстнш точньм сешгниям, сопоставлением с теоретическими, экспе р.ийнтпльнчми данню-м, полученными другими авторами..

Практическая ценность работы состоит в возможности повис эффективность радчета при проектировании строительных- и машино роительных конструкций есвяви с применением аппарата' обобшеш функций,учес^ совместную работу железобетонной оболочки, колонш и ленточного фундамента ледащего на.неоднородном основании. Пред.) гаемая методика позволяет получать более достоверную инфэрыацш напряженно-деформированном состоянии сочлененных конструкций и основа этого решать вопросы экономии материалоь и рационсльнс проектирования. С помощью программы "МАТЯ" проведено чиолеш исследование напряженно-деформированного состояния при раглич} значениях коэффициента податливости,что' позволило дать ряд супгс венках рекомендаций при проектировании сооружений рассматриваем типа. Пакет прикладных программ выгодно отличается от мощных прс рамных комплексов экономичностью,доступностью для пользоват ля. Разработанные программы могут быть использованы в проектных с ганизациях,занимающихся разработкой указанных конструкций.

Апрбация работы. Основные положения и отдельный результа докладывались на 48.49 и 50 научно-технических конференциях пр фесооров, преподавателей,научных работников . и аспирантов Л' (Санкт-Петербург 1991,1&92,1993 Г.)

Публикации. По теш диссертации опубликовано 3 научные стать Объем работы. Диссертация состоит из введения,вести глав.ва 'лючвнил и списка литературы (142 наименования >.приложения,

Содержание иелошга на (52 стршщах машинописного текста включает 23 рисунка, 12 таблиц. Приложения занимают М страниц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ""*

Б пергой глдве дается обвор работ.'поевншеьных построен уточненных теорий расчетч ш'клически-симме-тричних систем. Лае г авали. общгЛ шментноп теории тонких г.солочек {.ращении и квкотор Мс-гоаор й.-- »та, применяемых в практика проектирование и^лрзосетс ных гтадирен. Показано,ч.о ветер,как и всякое другое явлен

ь атмосферу,имеет Сложный стохастический характер.Несмотря ПояьвоеЧполо- >рабзт.посБяарнных изучении Еегра. как квгругки ей^рулекие;рч-льзя что разработчик р-1сполагз*т надежны

Во второй глазе излагается метод расчета циклически-симметричной сочлененной конструкции.учитывающей совместную работу оболочки, опорной колоннады н ленточного фундамента,леята^То на неоднородном податливом основании. Пги построении' расчетной модели рьо-дится ряд допущений:

-рассматриваются длинные оболочки врькениЕ.для которых пар'Ч-ведливы неравенства:

I

К1 >> кг. з1п( а ) >> ссв( а )

где Р1.гсг -главные радиусы кривизны срединной поверхности оболочки,

К1 - радиус кривизны меридиана, В - угол, образованный осью вращения оболочки и нормалью её срединной поверхности:

- рассматриваются гиперболические оболочки Гауссова кривизна такой оболочки отрицательна ( К;О ) и ввиду больших и К элемент оболочку можно считать плитой. Таким образом вся сболочкз разбивается на ряд конусов по вертикали и на арямолдохные пгзяели по горизонтали. В сечениях кольцевых плоскостей подучаэм мясгогршшик;

-с учетом большой де4ормагивности оболочки праяоты Сотенного типа в радиальном направлении перемещение 1 любой точки •• сг.едшюй поверхности по касательной к меридиаву полагается еоличинеА йздой по сравнени» с перенесениям! по нормали к меридиану:

-для исследования ранее выведенных соотногеннй штода конечных элементов грапешшяальчЬП конечна элемент л меняется на пря-«оугогкшй предлогенкый А. 11 Масле никовым. Токая вамчна ссвмагяа а учетом )-го'дспуаення и при матах углах П. • ■ ■

В соответствии с инжегерной теорией расчета в • сплсаму? тонотрукииях в результате перенесений контурной поЕёркиоети и де-меридиональных элементов в сечениях кольцевых г.вдментег 1римякагчгох к Расчетному возникает бивекторы реактивных контурных мл,которые является реакциями упругого основания расчетного .длэ*. лента. Так как о учетом МКЭ сплс.тая связь мевду прлмисаюшми .керн-, шнальиыыи элементами и расчетным вам»а*на связями в узлах, 1о ре-' ициями упругих опор являются рев ноле йстнушие контурных егл вое-', (кгаюздх э сечечигх тжгйжатпе конечных элементов в дакчоч уэ.-е. е юответетвки с этим дра прямоугольных элемента нулевого и^ридитна ткрактол в узл,ах параллели Л1;" , па четыре п( ;!дс",огяз'к к. нци ¡а

(рио.1).упругая опора криволинейного бруса будет находиться ", этой же параллели "h" и число опор определится числом кольцев! плоскостей.

Решсция Г-ругой опоры представляется в виде

« ,

где йр1, -равнодейзтвукшя реакций опор з(Ь) и з(1*и) . параллели "Ь", *„к' -КпД, -бивекторы реактивных сил в узлах эСМ, которые в свою очередь являются суммарными реакциями от двух Прилегающих к увлу ■ конечных элеые-сов А.Б.С.Д соответственно (рис.1)

RnJ -(Rn*V (Rn» >e

■х

I (3)

V + 1

При вьаодо основных расчетных соотношений используются натуральные системы осей Ъ.п.Ь.Зга система координат принята.ва основную. Местные системы координат для каждого ' конечного элемент! -огху. За положительный прогиб принимается прогиб направленный вс внутрь оболочки. Положительные углы поворота оточитызаигся по код часовой.стрелки относительно ру и против хода часовой стрелки относительно рои ОХ если' смотреть ив начала координат." '

Бначения единичных.коэффициентов ммрицы жесткости ИЗ % нату-1 ралъной системе координат опред-гляь/гся с-помошью матриц преобразования: • " . '• '.■... '■ ' . "

£мв - т2тп1птт^ шпвгв . (4)

где т, £ -1»},Ы ■■

• Щпвгв ~ыа1рийэ преобразования иа основной ■ •: сисТ( мы -координат в местную. •• ШзцШп 'матриц?» обрагноп преобразования, ; г^! " „и - единичный коэффициент. матрицы жеотмиом "' . ; ,' К« д. II в местной системе коордмгат.: ' ,

и

Действие нагрузки подчиняется тригонометрическому еаке ну.всвяьи с этим компоненты биьектороь перемещений имеют еаачетш

V • ¿л -&роозр1Г: I

Р 4 Р ^

созр1Г; 1}ф)п - |Д(„)„-з1пр1П I (б) р '

*№)Т : - @ :31 Г.р 1 Г. I

влесь главные компоненты бивекторов обобщенны/ пере-

моаььий V .связанные с расчс-тпим элементом. принятым &а нулевой.

^¡(Ь)Г} -^¡ыпр ■ -сопрялкнниз компоненты бигектсров

Тогда оушарнад реакция опоры с учетом (2) ,(3) и (6) валике ген в виде

.•■> где 113пнп» ^тензоры преобразования,полученные-в 4

глаге,*

! 12 3 11.1 ||- матрицы жесткости коэффициентов пргаедбпнпх к гонтурным кривым, II?/11» П» II- матрицы бивекторов перемещений уелов КЗ.

Основную сиото.лу лолучим, »ведя ваделки в у&лы ; рио. 1)

на урдене нижнего о:;оьного колща. Упругое основание разделяется на два ¿ипн. 1-з?о уп;у.'па отпор ог прилагают крплюнальних элементов. гго^ой -• учругоя опера состсавгя сверим* стершей. опорные сгермш аредатаЕЛЯюр «"ойей слэжаую упруг уо просурансм^ивуа систему нч которую опирается расчетный мгрпки-лшь.-шД элемент в точках 3 т. Шл-ок/ нш^олее улобннм а.'тодг.м для определения [¡еакций йцор ееланной отними является сшябйний »«тгд.Дм определят Главки;: реакций л чала основной сигам» езпэшеуего* метод

;4\с (ург^ьения Ю^ЬЛ! МОИаНТСА I. (. (! ре Гй.-КНН • р^ыдай во второй уасгн ссновноЛ 'мга*ми ссупмтвдпегся г помооис метода перемещений. ; а^кдед.«иотчма даги*ыи1 1: гиде

h-'« h k-l I<-( h-l

C(h-() /(Lh U-i>J*Vó " [C'*"> /(Lh L|<-' )]*V'> + L и /( 6EV-CC(hM + СД, l/ll ] *X¿.„ +CL h /(ЗЕу ♦

+[Ciî-,)+Cib, 1/LJ -CBK /(Ejh,r)] *

1/Lh )*CC,t, О, - Cf(,l'i) R^j - 1;

i';,h/ah - ccJi^ALh и,

U /(6Е.у-[С,м +C¿]/Lh UX^+CLh /(SEJíit) + «ff +tcf¿.» + cfí) Lw,)J - C¿]*

fi * tC^'/(L, Ц^З^-ЧВ^ /CEJ4r» + "'Ц )

■ h.hl h M" £ il

:-C(¿, + tC(i, 'ÍL„LtH)l -c(;r]*x(î;

нС L ь+í /( SEy +<¿ +[ с/;,', + С % ]/L¿, .

+ [С^Щ^)]*^ -tA^'f/ÍE^^] + С1/Ц )*

cr*> fi*»»+ c/<» *W Vv; «/»'o '

13л%„* ttf^ cospl.Sf + ¿^ cospl.Sf + +

¡j * ej) + <?/£ ]*VnV/cos0.5f+£. V,., + ,r£ V¿ " 3 + " C0Spl,5r + é¿J cospl-6f + +

/cosO,5f *£¿-yíttU

} £11 + С + С + С 4 I 4 £и„) ^ —*> ->

^Ьвн^вп -О-

/СО£0. 514

—>

1

Величины "С" представляют аде«. особенный коэффициенты I цатлиьссти упругих опор,8аьисяв!№ от коэффициентов податливо< упсугих спор в расчетных направлениях I ,п ,Ь и углов наадсна пролетов I. к вертикали прямолинейных участков полигона, кого меридионаяьвсгс элемента. Последние три уравнения являк уравнениями метода перемещения для стоек опорной колоннады.

Посль определения неизвестных адтем решсьия сист^иы (V) глг нке реакции для упругой опоры определятся по формулам:

^гдай ¿о,*) г на уровне адкаляе;:« "Н" опорной повеглности I ):с:нэв^'Тных го«кз!в а&Я^ан дачной н*ралв?ля "I

. ( . к,Ь+1 .. к*1 , „ кч , , '.

ЩкчГ 4 Злсоа^; | (8:

л . V & *' у Ь I

Два уравнения,необходимых для их определения,получаются путем скрытия матричного равенства

Л*. nint, "f niHnt nSH

вдесь P^ столбцовая 6x1 матрица известных компонентов бкзек-ра R в координатной системе t,n,b узла опорной поверхности; R„J ,RnJ>( -столбцовые 5x1 матрицу неизвестных компонентов бивекторов к „«. ,Rn контурных сил. * '*'

Таким образом с учетом (9) составляется разрегажоая система авнений для каждого ьюридиана s и з+1 из которой определяются известные перемепэвия V в узлах КЭ:

¿X - Cf.v • cospl. Sf/cosO, 6pf + £?; cospl. 5f/ccsO. 6pf+ Cfl /' *

~A , 6 < в

Cjj + £jj + С £ jt • cospl. БГ/созО. 5pf+

„i

Bff1" C cospl. 5f/cos0.5pf + UV„kl *■

* А а

t £неcospl. 6f/cos0. Epf + cospl. Ef/cosO. Bpft-

„Л Ь i ß

cKK + £jj ]*Vrtt +[ £je - cospl. Bf/cosO. 6pf+

8 j i

■ ¿/к ><<--•:

Уравнение для нижнего опрного кольца вояло в систему, уравне-I (7),

' В третьей главе построены' матрицы реакций податливого основа: с переменным коэффициентом постели К( я) по длине фундамента с мнением аппарата обобоунных функций,-

Распределенное влияние упругого основания заменяется узловым ода из равенств* " возможных работ уэло?1К и распределенных "¡кл

1С

ааданких перемещениях,!. е рассматривается иоде ль основан] Внкклчра- Цымшртла с двусторонней озявьк. ■ , ■ Применяя кусочно-постоянную аппроксимацию переменного коэфф: цконта-постели считаем,что на i-см участке Kt(x)-const,тогда общ Еыр&явиие дм К к) по ьсвй длине вапиазтся так

Ш)

; 1 ' I :

КС х) - X III * !< хх ,

I НйЦ кал.

г до Hxx-liu-xi )-H(x-«iO - спзц.шьная функция построенная noiicssto ¿зшшчных I'-yiinuifl Хевис&йда.Ш- коз^шшеьт податливост сдвоьаккз на i-ом участке. ' -

Радовал стеру* ш< на .»I участков к полагая последовательно х ;-'!,.../п иолучлеы сисгогу Н алгебраических уравнений .¡••оторш перемг1\?кзд ¡¡а начал ьсы ¡i конечном участке балки опреде лапая с учетом циклической сшотрш согласно кыражйнилы (б).

. -Матрицы жесткости реакций подагливого оско&шия представите следующим обрезом . •■

Рг(ш

' I

О' -у . 1 ) *<1\ 0 ¿ЙМХ;,,- х; ) 0 0

О' 0 0 • 0 0 0

0 . - У 0 0 0 0 0

0* • с . 0 0 0 0

0 •» 1 (X,», ? 0 «¿1*( Х;+, -х i ,v 0

0' 0 0 о : 0 0

<

*Ki'*Hxx (1?»

Pkuj)

I О -х,- ) 1 0 p 2*{ x¿„ - x; )

0

0 0 0 0 0 0

1 л г

I O (X¡H -a I ) *pz , O -x, ) о 0

0

0

0 ù

*Ki*Hxx (13)

где-У.Д- коэффициент» зависящие о? способа оакрепеленил стс-рк-. Таким образом для определения неизвестных пе;.емеа?ний к *®?Л системе уравнений (7) добавляются дополнительно U ур«и-неякЯ гадисимзсти от числа учяоткок д si.

В четвертой глзве получены генгоры прямого и обратного преоб-зогамия из иггурчльноП спсткт координат к локальной для прямоу-льного конечного элемрчта;

ß пятой гл-чве определяются компоненты бивекторов реактикних л упругого осногаяия. Рассматривается общи! случай, тогда КЗ имеет-н степени свободы в кодом узле. Гднечпый элемент представляет зтрспнуи плиту. Тензоры единичных реакций Emm в системе натураль-х координат t.n.b определяется из выражений:

El t-IIl Jя>1*1?il*П1 hi Jx; t j 3 ~П1 î xn.l *R ; J » 31 n ) Jx; Ekk-Ш : xrik*h.i.k*n¡rji fx: E11-ÍI1 jxnl*F.i l*tllnljx,

(U)

S.li.'b nijxpl.mnijx,... ninljx - тензоры прямого и гсг^.тчиго прсоСраэования б уэ.-зх , п ь$" , г.

.»и • ' : í "

о

о

о

о

Определив тензоры единичных реакций Emen, находим компоненты биве.тгоров реакций других опор из матричного равенства:

Rso(h)-П3п(s/h)n(so/'h)*L -П3п(s-l/h+1)n(s/h)*Eil(h)* V( 3-1 /IV1 )-I13n(s-l/h)n( s/h) *Ell(h)*V( s- 1/h) -

IEn( s/h+1 >n{ s/h) *£ J J (h) *V( s/h+1) +Ekk( h) * V( s/h) -П3п( h/s-1) n( s/h) *El i (h-1) s-l/h) -ГО n( s-l/h-l)n( s/h)*Ell(h-l)*V(s-l/h-l)-IEnC s/h-1) ' n(f/h)*Ekk(h-l)*V(s/h-l)+E3)(hi)*Vis/h)] +,

1Ш s+l/h) n( so/h) *i-П2п( s+1 /h+1) n( s+l/h) *Ei « h) *

•J • * '

V( s+l/hvi)-П3п( s+2/h+l)n(s+l/h)*EJJ(h)*V(s+2/ h+1) - BSn( s+2/h) n( s/h) *Ekk*Y( s+2/h) +E11( h) *Y ' (s+l/h)+Eti( h-1) *V( s+l/h)-IBn( s+2/h) n( s+l/h) * E j 5( h-П *V( s+2/h)-IBn(s+g/lvl)n( s+i/h) *Ekk( h-1) * V(s+2/h-lj-n2n(s+l/h-l)n(s+l/h)*Ell(h-l)*VCs+l/ h-DJ. . (16)

Раскрывая матричное равенство (16) получим виачений'компонентов реакций упругого основания. Считаем сопряженнее перемеиенщг по -:т|1ошонию к главным величинам высшего порядка малости ; Тогда мокю пренебречь влиянием реактивных сил, вызванных сопряженными перемощениями. Голевому обобщенному перемещению всегда отвечает соответствует ему обобщенная сила. 4

, ?Uh)-Rj(h)tVj(h)]; Qj(h)-flj(h)[ J(h)],

где j-to,rio,bo

тогда главные компоненты реактивных сил запишутся в виде:

t»t 1

Rso(h) — 0[R36(h-l)«H2**3*(co5(p3U)*-*2(h-l) «• i

R30( h) *H1 **3*( cosí ps i)) «л2( h)1 *£/( 12*nu) * |

** '

(sin( f l/t) J **2*cosíр«Ч/С) *соьЧ p*f J) -*Vto( h): |

n*n I

Rucíh) — ?tR36ih-l)*HCv*íMco¿(p3i))A*¿(h-l) + |

ROS( M *H1 **3M OOSV p5l)) **2( h) 3 «E/(12*nu)~ |

cosí f i) *s i n( p*f i /2) í ni p*f't) *Vno( h); I

I

Rroí h) —£¡t R36( h-1) *Н2**3*з I n( 2рз i) (h-1) + I

R36Í h) *fll**3*sin( 2psi) (h> ] *£/( lñ*nu) * i

ч I

ccsi f l) i ni p*f i /2) *r. 1 n( p»f i) *Vboí h;: I

Ti' I

Озо( tij — С í ■ t R31l ti-1ЫЛ h-1) *«2**3*зtn( рзl) (h- \¡ |

-R3Hh}*Ul-,)*Hl**3*sinip3!)(W3»cln(fT)+ 1

С R320)-1) 4Л h- i) *H2**3*( a i n( ps j) l -**2Í h-1) I

+R32Í hi *L( h> «Mi **3M 31 n( p¿: ¡)) **2( h) 1 * I

(3ln(f»/2))jn»2J<co3( p*í"t*3/2) + I

. css(p<<fl/r)}í6»3jrt(2- )*cw»;i!2*«3*siñf"pe-i>v". j.

.' " Л-.'

r-J psil' ft)1 «ríiЫi\f Ü? **És:.' |

C 31 n( f i) *coc( p*f i *3/2) -sln( p*f l)*slri( p*f 1 /2) +

4*t R41 (h-1) *H2**3+R41 (h) *H1 **33 *cos( f 1) *s 1 n( p*

a **

fl)*sin(p*ft/"-3 *£/(12*nu)* l/1 to(h);

n**

Gso( h)—l í 2C R31(h-1) *H2**3*s ln( psl)(h-l) -F"\1(W*H1 **3-<s i n( ps 1) (h) ] *tg( f i /2) -tR32(h-l)«H2**3*(cos(psl))**2(h-i) -»R32( h) *H1 **3*( oos( ps i)) **2( h) 3 * L(M*cos(p*fl)*oos(p*fl/2)-£ C R31 (h -1) *H2**3*L( h-1) *s í ni ps 1) (h- i) --R3K h) *H1**3*L( h)*sln( psi) (h) 3 *te(fi/2) + CR32(h-l)*L(h-l)*H2**3*(sln(p3l))**2(h-Í) . +R32( h) *L( h) *H1**3*( sln( psl)) **2( h) 3 3 * cosíp*ft*3/2)*cos(fl)-8(R41(h-1)*H2**3+ R41( h) *H1 **3) M. s 1 n( f 1 m) <w£3 *£ cos( p*f 1 *3/2) +3in(p*fi/2)«lnCp*ftJ3-4CR52(h-l)412**3*

(s 1 n( ps l) **2) (h-1) +R52( h) *H i **3*{ s í n( ps 1) **&) ] cos(fi)*sin(p*fl)*sin(p*fl/2)+8*sqrfc(2. )*mu rfH2*»3*31n(psl) (h-i)-H1**3*sin(psl)(h) 1

*stn(fi/2)«cosí46-fl/2)*£sin{fí)*cos(p*f1*8/2)

• ** .

■H31 n{ p*i. t *sin( p*f 1/2) 3 *£/( 12*nu) l/> no(ft);

(16)

J"

fr so( h) — [ 4C R52( h-1 ) *H2**3*< cosí рз 1 ) ) **C( h-1 ) +R52( h) *ill**3*( cost psi ) ) h) J * slnf p*fl)*sin(p*f'i/2) + ZI R32Í h-1 ) *H2**3 *i cos( ps 1 ) ) **2( h-1 ) ■»R32( h) »Iii **3м OOSI p:ii ) ) **?-< h) ] * l< h) *co.;( p*f i ) »co.î( p*r'i -'S) L( h-1 ) л R3£( h-1 ) *H2**3-Í oosi p-31Я **2( h-1 ) +R32( h) *H1 *<-<*( ccô( psi ) ) *<y h) *i ( h))* C03(3*p*n/2)UE.'(ir*riU)* bo(h?.

обозначим K03i<î)imi«HTLi при Y через ¿

;огда

R- ¿-V

где

i = C(ü)j;l£ij~ коэффициент »стюсш в клсрдинатной .

система t,ri,b. йиичи.-ш обратные ко&Мициентам л-етюсти предела»- ., яст коэффициенты упругих спор :

•Г* =

I

О _ I

I

.(17)

В'гдаМ ивоюй лроЕеденс игсл^гбаяи» н03рл»»йзс*д»^1Яй-¡\. ibeJiHjro. осе геями еуяьчемсп юмтруми* на пгювр« pácwrajk-'jM^M'ificiícrt 5ш»Ч градирни. '

IB

Использовались полученные б данной работе коэффициенты податливости вшедекние на основе МКЭ с учетом матрицы жесткости A. M Масленникова и ин.тенерной теории расчета щшшчески-симмет-риччях систем. lia первом этапе определялась достоверность полу- . VHHia винчений коэффициентов податливости путем сравнения ре' еультатог расчета ребристо-панельных бааен-градирен на основа инженерной теории р&счета циклически .симметричных систем с данном метолом.

Нестационарная ветровая нагрузка рассматривалась в двух вариантах. В лещом случае динамическая соотаЕляшая ветра осреднялась по гнсоте Ejero сооружения.во втором отклонения давления ветра от его среднего значения приводятся к уялам полигонального бруса с помощью teirrcpa понижения сцепления (b(h).

Гас о vît рталиеь две модели расчета: о жесткой заделкой в соновснии и с игриирнымн опорами по периметру кольца.

. На следующем этлле было проведено исследование напоякенно-де-•■1ормирова;'псго состояния сочлененной конструкции в зависимости от иг;ткости оон^вачия.

Раесмтгривгшзь сочлененная конструкты на примере гиперболи-ч-jcr^n баани-градирни высотой Н-130М состоящей из оболочки,верхнего и нижнего опорного кольца.опорной колоннадч,ленточного фундамента, лезшего на неоднородном податливом основании. Расчетная мо-дел*> такой конструкции разработана б главе 2, разрешаемая система урмонония < Т ) поььоляет учесть совместную работу всех ллемектоь конструкции. Использование аппарата элементарных обобщенных функций позволило последовать напрякенно-деформирооанное состояние при yizMVinhii формах неоднородности основания. На рисунке 2 показано вменение усилия по высоте сооружения.Кривая 1-случай однородного ne долитого основания , кривая г-ко&ффкциеит постели изменяется на . половина пролета ленточного фундамента, кривая ?.-стрыв по. боковьы стенкам л^итэчнего фундауента,кривая 4-абсолхяно жесткое сснова-

¡Три неподвижном ьачреслении оболочка обладает "большой жесткость», по дли дхСссо случая податливости в' оболочке.особенно б аес гач стьта нижнего спорного кольца со стойками колоннады. пэлзлмлся больюь изгибаыдее моменты.

Ci

Установлено,что при различных моделях неоднородного податливого основания усилия возникающие в оболочке градирни супественнэ изменяются только на уровне нижнего яруса и по высоте меридиана быстро убывают. Для определения оптимального угла наклона стоек опорной колоннады,а такхе угла наклона меридиана рассматривались

• различные модели расчета. По результатам расчета получена сзвиск- . мость изгибающего момента G-f(<*-)• График представлен не- рисунке 3,таким образом при уменьшении угла наклона значение Gt возрастает к при отсутствии отпора грунта по боковым стенкам ленточного фундамента возникают большие моменты на давне ккянего опорного кольца.

ОСНОВЙЫЗ виводы

1. Получена расчетная схема, описывающая совместную работу .«-ле-зобетонной оболочки,колоннады,ленточного фундамента ле.адего на неоднородном основании, что позволило учесть Солее точно рчзакьиуп картину напряженно-деформированного состояния сооружения в целом.

С. Предломек "алгоритм расчета с учетом матрицы жесткости конечного элемента А. М. Масленникова и инкенеркой теории расчета дают.- . чески-симметричных систем.

3. Для учета неоднородности основания впервые б рдаработавном методе расчета разрешающая система уравнений построена с применением аппарата элементарных обобщенных функций, что позволило су-иуствеено повысить его эффективность. , .' '

4. Шлучена матрица десткооти конечного элемента с учетом цикли--ческой симмэтоии всея рассматриваемой кснотуукшш.

5.0 помэщыо программы "MA1R" проведено численно* иссл<- .зэание ' напряягнно-дефоьмирсваиного состояния при различных значениях* ко-эфй-ишентз податливости упругого основания.Что позволило дать ряд' оупкетвенних рекомендаций при проектировании сооружения рзесиатри- -йаемого типа. . '

б.-Проведен Ьрагнительний анализ результатов расчета при раэмч-ншмшеадх упругого основания.

Исследовано влияние углов ные.она и&аоан-.и^' к обсяэчки на., папряязкно-дефэрмирезакное состсйние соорухиния. .,.

• • а.-0э разрабзтанаоя детсдю» погтроёян алгоритмы, которые °jpesu»*' • зозаны е гиде-программ на языке ФОРТРАН'для ЗС ЬЬМ. '■.•■■""'

По теме Диссертации опубликовали слсдугхшэ работы:

г. Антонов В. .4 .Куликов И А. г/ришнение уравнения восьми коме и г о а к расчету сплояшьк шклическа-симметричшх конструкций с уч«ток 1Ю//Ш.-Л. .1002.-100.-Леп. в ВИНИТИ, О 926-ВЭ2.

'¿. Антонйе Е. Н., Кудинов >1 А. Основная система расчета келэво— бетонной бахни-градирни с учетом совместной работы оболочки,колоннады и ОСЯО!!йНИЛ//:ШСИ,-Л. ,1092. -12с. -Деп. В ВИНИТИ, N 926-Е92.

3. Кудикоч ю. А. Учет неравномерности основания при расчете гв-лезобетонной базши-гоадирнн//ЛйСИ,-Л. ,1932. -Во.-Деп. в ВИНИТИ, N {•24-В92.

4. Кудинов й. А. 1/етод расчета сочлененных конструкций на основе нняйнерлог. теории расчета циклически симметричных систем //Сб. докладов конф: Оренбург, 1001,в публикации.

Недами*«* оо