автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Развитие методов автоматизированного проектирования конструкции метрополитена

■ ■: и -л

МОСКОВСКИЙ, ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. В. КУЙБЫШЕВА

На правах рукописи

ВИРИН ЛЕВ ДАВИДОВИЧ

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО . . . -ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ МЕТРОПОЛИТЕНА

05.12 - Системы автоматизации проектирования т< (строительство)

Автореферат ■диссертации на соискание ученой степени ' кандидата технических наук

л

Москва - 1992

Работа выполнена в Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров желе^нодоро-' жного транспорта.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических -наук

профессор Шапошников К Н.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор технических наук / профессор Нагинская В. С.

- кандидат технических наук-доцент Сонин А. Е

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - Центральный научно-исследовательский институт транспортного строительства (ЩШИО)., ■ Защита диссертаций состоится //С?/9^^ ._ Юн" г.

в ^ час на заседании специализированного совета Д 053.11.11. в Московском инженерно-строительном институте им. В. 3. Куйбышева по. адресу: Москва. Явоолаьокос цосее. £5-, аудитория 1-89&.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке института.

Просим Вас принять участие в защите и направить отзыв на автореферат по адресу: 129337, Москва. Ярославское косое. 26, КЯИ им. Куйбка^ва, ученый совет.

Автореферат разослан " ф&З/хЭ-У^ 1оар г.

А/ рас. /04€-

Ученый секретарь специализированного совета доктор технических наук профессор ' Чул ко в В. о. ■

••/¿rsfílí^ " 3 "

- V,3S » • , ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

( 1 MWJ}

iTAiil } '

:ертдцийj_ Актуальность проблемы. В настоящее время осуществляется разработка и строительство сооружений метрополитена нового поколения. В основном это станционные комплексы, сооружаемые с применением монолитного железобетона. Для таких сооружений требуется проведение анализа инженерно-геологических условий, комплексное проектирование конструкций, -технологии их (вооружения и- архитектурного решения на качественно новом

л

уровне. Проектирование ведется в две стадии в ограниченные сроки с необходимостью -проработки большого числа вариантов конструкций. Эффективное проектирование таких сооружений, с точки зрения сроков проектирования, качества проектной документации, возможно с использованием автоматизированной системы.

.. Однако в нашей стране автоматизированных систем, ориентированных tía проектирование сооружений метрополитена до сего времени не существовало. Ряд алгоритмов, необходимых для эффективного автоматизированного проектирования этих со-

I'

оружений не были.разработаны или нуждались в дальнейшем развитии. Поэтому развитие методов автоматизированного про-

I

ектирования сооружений метрополитена является актуальной задачей. . • '

Целью диссертационной работы является:

1. Разработка комплексного подхода к автоматизированно-

1

му проектированию сооружений метрополитена: анализу инженерно-геологических условий, проектированию конструкций, технологии их ^сооружения и архитектурного решения на основании иосж-дог.гшие процесса неавтоматизированного проектирования;

2. Разработка информационного обеспечения системы авто-

матизированного проектирования сооружений метрополитена;

3. Программная реализация разработанного математического обеспечения на ЭВМ; _ . '

4. Применение разработанного обеспечения для автоматизированного проектирования отдельных реальных уникальных и типовых сооружений метрополитена.

Научная новизна диссертационнной работы состоит в.следующем:

Т. Разработан подход к автоматизированному проектированию сооружений метрополитена с использованием комплексной математической модели; • „ .

2. Исследована эффективность (по быстродействию) алгоритмов расчета конструкций в упругй-пластйческой грунтовой среде; . . •

3. Разработан подход к автоматизированному формированию расчетной схемы сооружения на основе геометрической составляющей модели сооружения;

4. Разработана структура информационного обеспечения

для комплексной системы автоматизированного проектирования

1

сооружений метрополитена.

Достоверность полученных результатов оценивалась использованием программных .средств, реализованных на различных типах ЭВМ, для автоматизированного проектирования большого числа тестовых и реальных конструкций. Результаты расчетных программ сравнивались с данными испытаний реальных сооружений, результатами расчетов по известным существующим программным комплексам. Программные средства, разработанные в рамках диссертационной работы, прошли экспертизу в ряде -советских организаций и зарубежных фирм.

Практическая ценность диссертационной работы заключает-

ся в следующей:

1. Создана'комплексная система автоматизированного проектирования сооружений метрополитена;

2. Разработанное математическое, программное, информационное обеспечение применено для автоматизированного проектирования: <

- большого числа различных сооружений метрополитена в Москве, Ки^ве, Самаре, Никнем Новгороде, Баку, НоЕссибпрс-ке, Харькове, Днепропетровске и в других городах;

- различных сооружений транспортного и промыпленно-граждакского назначения по заказам отечественных организаций и зарубежных фирм, а также в!учебных целях в 'ВУЗах;

3. Выработаны рекомендации для автоматизированного проектирования сооружений метрополитена.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были изложены на' кафедрах "САПР транспортных конструкций и сооружений" -(1989,1990,1991 гг.) и "Тоннели и метрополитены".(1991 г.) МИИТа, на расширенном техническом сэвете института "Метрогипротранс" (1991 г.), на семинаре в рамках международной выставки "САПР-91" (1991 г.), на заседании секции по системам автоматизированного проектирования и управления НТК МИИТа.

I' 'Публикации. Основное • содержание диссертации из^кено в друх печатных работах.

На защиту выносятся разработанные и реализованные методы и алгоритмы автоматизированного проектирования констру-Адо! метрополитена.

А '

. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов^и выводов! списка литературы 116 наименований и приложения (акты о внедрении).

Диссертация содержит 173 страницы машинописного текста, 33 рисунка, 3 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, изложена цель работы, научная новизна, практическая ценность, обоснована достоверность полученных результатов, приведено краткое содержание пяти глав. •■

В первой' главе осуществляется анализ технологии неавтоматизированного проектирования сооружений метрополитена.

Проектирование сооружений метрополитена осуществляется на основании данных о трассе и инженерно-геологических условиях по ней. Основная проблема при этом - значительная трудоемкость выпуска многочисленной рабочей документации.

Основная проблема при создании общих конструктивных и технологических схем и концепции архитектурного решения обеспечение взаимодействия между проектными подразделениями с целью выработки наиболее эффективного варианта сооружения. Далее производятся основные прочностные расчеты. Основные

проблемы при этом - это высокая трудоемость описания данных

»

для конечно-элементного расчета и большое время выполнения нелинейного расчета.

После согласования типа конструкции и технологии ее сооружения с подразделениями, занимающимися проектированием сантехнических устройств, автоматики и телемеханики, электроснабжения, осуществляется детальное проектирование конструкции, технологии, архитектурного решения. Основная общая проблема - высокая трудоемкость выпуска сложной и однотипной рабочей документации. Наряду с этим возникают следую-

щие трудности:

- при проектировании конструкций: многочисленные согласования со смежными подразделениями;

- при проектировании технологии - трудоемкость выпуска документации по однотипным стадиям строительства с необходи-

I

мостью прочностных расчетов на каждой стадии;

• - при проектировании архитектурного решения - необходимость построения большого числа перспективных изображений.

' Далее в первой главе рассматривается история развития автоматизированных систем -в области проектирования метрополитена. Подчеркивается,- что до сего времени отсутствовали отечественные автоматизированные системы по комплексному проектированию конструкций метрополитена. Зарубежные систе-. мы не могут быть использованы, так как они:

- используют, отличную от отечественной нормативную базу; . - используют техническое обеспечение, отсутствующее в

большинстве отечественных проектных организаций;

- ориентированы на проектирование конструкций метрополитена, которые сооружаются за рубежом;

- крайне дорогостоящие в нащих условия^.

I

Системы, разработанные для проектирования наземных сооружений промьш1ленно-гражданского назначения не могут быть 41 /

использованы в полной мере в силу с'пецйфики сооружений метрополитена.

Значительный вклад в развитие общих принципов автоматизации проектирования .внесли Блюмбёрг И. С. .Городецкий A.C. , Гусаков А. А. , Карберри П. , Нагинская В. С. , Норенков И. П., Смирнов О. Л. , Трапезников В. А. , Знкарначчо Ж. , Зпельцвейг Г. Я., Яблонский Д. Н. и другие исследователи.

С целью обеспечения проектирования зффектигных (по сто-

-8- ' . имости, срокам и трудоемкости сооружения, экплуатащюнным характеристикам) конструкции метрополитена разработан комплексный подход. Он заключается в следующем:

- для проектирования конструкций, технологии их сооружения и архитектурного решения формируется комплексная модель сооружения;

- модель включает в себя три составляющие: геометрическую (описание геометрических параметров и свойств объекта), конечно-элементную (расчетную) и составляющую для формирования ведомостей и ■ спецификаций-, геометрическая модель формируется с использованием известных алгоритмов, в- том числе с использованием аналитической геометрии; при формировании конечно-элементной составляющей и при конечно-элементном рас-, чете применены некоторые новые алгоритмы; в алгоритмы формирования спецификационной модели внесены . существенные усовершенствования;

- с использованием комплексной модели сооружения осуще- ' ствляются прочностные расчеты, конструирование и выпускается рабочая документация (чертежи и спецификации) при проектировании конструкций, технологии их сооружения и архитектурного решения; если корректируется информация по одному из этих разделов, это приводит к изменению всей модели;

- при проектировании технологии производства работ комплексная модель содержит информацию о всех стадиях сооружения конструкции; при этом для каждой стадии формируются все три составляющих модели сооружения.

Использование предложенного подхода позволяет резко сократить трудозатраты на проектирование за счет упорядочения согласований, сокращения объема графических работ. Также повышается качество проектных решений за счет • возможности

коррекции модели с выбором наилучшего варианта с точки зрения конструкции, архитектуры'и эксплуатации сооружения.

1

Разработан новый подход'К формированию конечно-элементной составляющей модели сооружения с использованием геометрической модели. Вся информация о конечно-элементной сети, расположении нагрузок и опор 'формируется автоматически, с помощью специальных средств на основании геометрической модели. -Жусткостные характеристики, характеристики нагрузок, грунта и т. д. задаются отдельно и могут отображаться в графическом виде. Принципиально, что вся информация об исходных данных конечно-элементной модели хранится совместно синфор-

I

маци?й о геометрической модели сооружения или ее элемента. Результаты конечно-элементного анализа, представленные в

а

графическом виде, совмещаются с соответствующем изображением* геометрической модели.

I При данном подходе требуются дополнительные ресурсы ЭВМ, однако он значительно упрощает работу пользователя по формированию и коррекции конечно-элементной модели. Если корректируется геометрическая' модель,, например, если пот-

Л

ребуется изменение очертания конструкции, то* с использованием данного подхода автоматически корректируется и конечно-элементная модель.

Во второй главе описывается процесс формирования комплексной модели л сооружения метрополитена. Разработана новая структура информационного обеспечения системы автоматизированного проектирования сооружений метрополитена. Для формирования модели совместно используются две базы данных: на основании первой формируется геометрическая и конечно-элеме-

ч

нтная составляющие модели сооружения метрополитена, вторая используется при создании модели для формирования ведомое-

тей объемов работ- и спецификаций (рис.. 1). Данная структура обеспечивает более компактное хранение информации.

Первая база данных включает в себя архивы прототипов моделей сооружений, монтажных элементов (блоков), а также расчетную базу данных. Принципиальной особенностью является то, что помимо информации о геометрических параметрах' прототипа модели или монтажного элемента в .базе содержится ин^ор,-мация о конечно-элементной сети для прототипа или элемента. Это значительно облегчает формирование, конечно-элементной модели: при включении в модель монтажного элемента из Сазы данных автоматически -формируется сеть конечных элементоз и

• жесткостные характеристики для данного монтажного элемента. Расчетная база- данных содержит информацию о конечных элементах и характеристиках материалов сооружений метрополитена.

В каждой, записи базы данных для формирования спецификаций и ведомостей объемов работ содержится информация о наименовании и дополнительных характеристиках монтажных эломе-' нтов, которые не вошли в первую базу данных (например, рас-

• ход материалов для данного элемента). Монтажные элементы в двух базах данных имеют общий идентификатор, облегчает упра-

- вление базами. Обе базы имеют иерархическую структуру.

Созданы специализированные системы управления описанными базами данных. Система управления базой данных для формирования геометрической и конечно-элементной' составляющей модели сооружения позволяет быстро просматривать графическую и текстовую сопутствующую информацию о прототипе модели или монтажном элементе, а также выбирать прототип или элемент из компактного архива. .Принципиальной особенностью данной системы является и то, что она позволяет использовать не только геометрическое описание монтажного элемента или прототипа,

Структура -баз данных для формирования модели соор^гсения иеЯрЪпотпцгена

н i

Рис. I.

но и их расчетную схему. . ' Другая специализированная система обеспечивает формирование спецификаций на основании информации из соответствующей базы данных и информации о модели сооружения. Эта система имеет важную особенность. Информационные средства Для ' формирования модели сооружения из монтажных элементов (меню элементов) "создаются автоматически на основании информация о

г

наличии этих элементов одновременно в двух базах данных.

Помимо этих баз данных создан архив процедур формирования элементов - программ, позволяющих формировать геометрическую и конечно-элементную составляющую для отдельных ко^ нструкций метрополитена.

Разработаны специальные алгоритмы для преобразования геометрической информации о конечно-элементной модели В.топологическую. Конечно-элементная сеть, исходя из описанного в первой главе подхода, формируется как совокупность графических примитивов (например, отрезок - стержень, элемент

«ч

плоской задачи теории упругости - фигура и т.д.). -Обозначения нагрузок, опор, типов жесткостей - стандартные элементы, а их характеристики - атрибуты элементов. Для прочностного комплекса требуется топологическое описание конечно-элементной модели в компактной форме. Созданы три группы алгоритмов преобразования: (

1. Формирует топологическое описание конечно-элемент-

I

ной сети по координатному признаку, каждого элементу ставится в соответствие описание его жесткостных характеристик;

2. Формирует описание поузловой информации в компактной форме (жестких и упругих опорных закреплений, шарниров и узловых нагрузок);

3. Формирует описание дополнительной поэлементной ин-

т 13 - • ¡■'■V

формации.( распределенной нагрузки и распределенного'отпора грунта). Причем дополнительная поэлементная информация задается в привычной для проектировщика геометрической форме и производился автоматическое определение элементов, на ко-

• ^ . ■ I

торые распределяется данная нагрузка или отпор. ¡;

4 ' • ■

В третьей главе анализируются различные алгоритмы расчета конструкции в упруго-пластической грунтовой среде.

Исследуются алгоритмы определения безотпорной зоны конструкций. Зона определяется проведением иттераций с 1После-довательным отключением растя'нутых. связей на контакте грунт - обделка согласно следующим подходам: 11

1. С коррекцией левой части .системы уравнений: :;!

'тЪг- р ; (1)

где И - левея часть системы уравнений, ;

2 7 вектор перемещений, ;

" Р - вектор .нагрузки;. :

I ■ ■

1 2. С коррекцей правой части системы уравнений: '',.

Р. 1 -РФ; ?Г) ' ; (2)

где Р(г)- вектор'компенсирующей нагрузки; 3. - На основе комбинированного алгоритма: ' "

Р.(Ъ)2~ "р + ?(Ъ) !■:'. (3)

Последние два алгоритма решения нелинейных задач : ранее не применялись для определений безотпорной зоны в конструкциях метрополитена. Формирование компенсирующей нагрузки производится на основании специально разработанного адгорит-" ма с использованием матрицы упругого отпора для винклеровс- ' кого основания. ' •.!:.'

На основе серии проведенных численных экспериментов с большим числом тестовых и реальных конструкций всех основных типов, были сделаны следующие выводы:

1. Для значительного диапазона характеристик грунта при . реальных жесткостях конструкций обделок алгоритм с коррекцией правой части системы уравнений позволяет сократить время расчета конструкций примерно в 1.5 раза по сравнению с алгоритмом с коррекцией левой части.

2. При определенных соотношениях жесткостных характеристик грунта и обделки (например для гибкой конструкции в скальных грунтах) время расчета по алгоритму с коррекцией правой части,может существенно возрасти.

3. Наиболее быстродействующим почти ео всех случаях, . кроме случая очень слабого, грунта, оказывается комбинированный алгоритм определения безотпорной зоны: 1-2 иттерации по левой, остальные - по правой части системы уравнений.

Благодаря описанным алгоритмам удалось ускорить процесс расчета конструкции в 1.5 - 2 раза. Это имеет, большое значе-- нпе, так как полный расчет, например, станции мелкого заложения на все расчетные сочетания для всех вариантов констру-» кции занимает до .десяти часов на ПЭВМ IBM PC ЛТ.

Разработанные алгоритмы определения безотпорной зоны tro-, зволяют обеспечить возможность выбора ряда моделей грунтового основания б рамках одной программной реализации изменения структуры комплекса. Зависимость между компенсирующей нагрузкой и перемещениями может быть нелинейной. Алгоритмы при 'этом имеют ' два принципиальных различия с упругим случаем: вместо матрицы упругого отпора по аналогичным принципам будет формироваться касательная или мгновенная матрица отпора грунта, компенсирующие нагрузки устанавливаются не только в узлах зоны отлипания, но и в других узлах, где потребуется коррекция жесткости связей, которые были поставлены в первой иттерации.

1 - 15 -

.Приведены примеры реализации в рамках принятого подхода трек модификаций винклеровской" модели:

с анализом касательных связей на контакте, грунт г . обделка,' при этом напряжения не должны превышать сопротивления, грунта на сдвиг;

- с анализом нормальных напряжений в контактном слое, которые не должны -превышать сопротивления грунта на сжатие; ^ - с анализов деформаций основания для конструкций мелкого заложения, -.определяются по методу послойного суммирования или эквивалентного слоя грунта.

В третьей главе рассмотрены особенности подбора арматуры и проверки прочности сечений железобетонных конструкций, связанные с особенностями определения нагрузок, формирования расчетных сочетаний и с определением характеристик бетона и

арматуры для конструкций метрополитена. ' I

В ч-утвертой главе описьшаются системы для расчета и ■ проектирования '"конструкций метрополитена на ЕС- ЭВМ ("Карат")

ч

/

и на персональной ЭВМ ("Муссон").

Комплекс "Муссон" является программным продуктом нового класса - это расчетно-проектирующая система. Исходные Дании» для "Муссона" Формируются с использованием конечно-элементной составляющей модели сооружения. Результатами расчета являются внутренние усилия в элементах конструкции, перемещения элементов узлрв. Для конструкций в грунте дополнительно вычисляются напряжения на контакте грунт - обделка. Для металлических сече"ний вычисляются напряжения в различных точках сеченйя. Для железобетонных сечений подбирается арматура в сечениях.

В основе расчета - метод конечных элементов "в перемещениях". Реализован ряд стержневых конечных элементов, позво-

ляющих решать большинство практических задач, возникающих • при проектировании метрополитена.

Комплекс состоит из 3-х систем: препроцессорной, • статического расчета, а' также постпроцессорной системы. В препроцессорную систему входят помимо программ формирования и обработки расчетной схемы еще и специальные программы -конечно-элементные трансляторы. Они формируют исходные дан-

I

ные для различных известных конечно-элементных комплексов на основании конечно-элементной составляющей модели сооружения. Это позволяет рассчитывать на основе модели сооружения не только стержневые системы на статическое воздействие.

Быстродействие системы повышено за счет использования профильной структуры матрицы жесткости системы уравнений. В постпроцессорную систему входят программы для графического вывода результатов расчета (эпюр внутренних усилий, контактных напряжений для конструкций в грунте, деформированных схем по всем расчетным сочетаниям, схем распределения арматуры по сечениям для железобетонных конструкций), которые ■ отображают результаты непосредственно на чертеже конструкции. В постпроцессорную систему входит также диалоговая система анализа и вывода результатов расчета в текстовом виде.

Программный комплекс- "Карат" работает в пакетном режиме. Для ввода данных по расчетной схем"ё используется . специальный" удобный для пользователя входной язык, учитывающий особенности "описания конструкций метрополитена. -Из специального справочника считываются характеристики материалов для расчета железобетонных конструкций. После статического расчета уравнений подбирается арматура, •осуществляется ее унификация- по конструктивным элементам.

N

Затем . вычисляются приведенные характеристики селений,

осуществляется расчет на нормативные нагрузки и подбирается арматура по трещиностойкости с. учетом допустимых величин раскрытия трещин. Исходные данные и результаты расчета -записываются в файл для последующего графического вывода. Пята^ глава посвящена вопросам реализации комплексной

систе)4ы проектирования конструкций метрополитена

}

Важнейшим начальным звеном проектирования конструкций метрополитена является процесс обработки_результатов инженерия- геологических изысканий. Технология "обработки данных" из^с^аний для проектирования метрополитена имеет ряд особенностей по сравнению с проектированием других конструкций, что потребовало создания специализированной подсистемы.

.1 Геологическая модель- представляет собой описание грунтов л ' '

на определенном участке трассы метрополитена, включая данные'

о расположении скважин и характеристиках слоев грунта на основании бурового журнала. Модель формируется .с помощью специальной программы на основании базы данных. В базе указаны наименования, обозначения и ряд характеристик грунтов. Выпускаемая рабочая документация - геологические разрезы, колонки, схемы расположения скважин по трассе.

Алгоритмы проектирования конструкций метрополитена эффективно использовались для многовариантного моделирования конструкций станций метрополитена. При проектировании ллат-

I'

форменной части станции Московского метрополитена мелкого заложения "Краснодонская" с помощью средств пространственно-

I

го моделирования был сформирован внутренний контур сборно-

I

монолитной железобетонной конструкции (рис. 2.). При формировании внешнего контура конструкции, автоматизированным способом была, нанесена расчетная схема. Для отдельных

I

монтажных элементов (например для колонны) расчетная схема

Перспективное изображение модели сооружения метрополитена

Рис. 2.

была сформирована заранее и содержалась вместе с элементом в базе.данных для формирования геометрической и конечно-элементной составляющих модели сооружения. В процессе коррекции модели йа основании результатов расчета (рис. 3.) была уменьшена толщина свода. Далее были сформированы рабочие чертежи путем проецирования пространственной модели станция на плоскости (рис. 4.), созданы ведомости расхода материа-

г

.нов, сформированы данные для выполнения в среде универсаль-

/

ной графической системы арматурных чертежей и проектирования опалубки, выпущена1 документация по проведению земляных . работ.

Значительная' часть предложенных -методов может быть использована для проектирования наземных конструкций ; метрополитена.

„ В рамках предложенной системы проектируется технология сооружения котлованои, включая проведение земляных работ и устройство ограждения^ В качестве рабочей документации выпускается сечений, планы и разрезы на отдельных участг>ах котлованов. Данная подсистема включает в себя серию программ, архивы прототипов моделей конструкций ограждения

и монтажных элементов. При создании модели может^генериро-

1

ваться расчетная схема ограждения котлована.

Описываемая систему применялась при проектировании станций Московского метрополитена "Бибирево", "Марьино", "Отрадное", "Марьина роща" и других, а также проектирования конструкций "метрополитена других городов. Наиболее значительные результаты были достигнуты при проектировании станций ' "Парк победы", "Сретенский бульвар", "Алтуфьевская", "Краснодонская", где за счет использования системы была

обеспечена экономия материалов по сравнению с предыдущими 1

Результаты расчета конструкции'( эпюра изгибающих моментов, совмещенная с чертежом сечения конструкции)

ВНЕШНИЙ КОНТЗР ДО КОРРЕКЦИИ

стадиями проекта.

Система экплуатируется на персональных .ЭВМ типа IBM PC XT/AT, рабочих станциях типа НР-9000, ЕС ЭВМ. В качестве базовой графической системы использовались AutoCAD и некоторые другие системы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработан подход к автоматизированному проектированию конструкций метрополитена с использованием комплексной математической модели: обработке результатов инженерно-геологических изысканий, проектированию конструкций, технологии их сооружения и архитектурного решения:

2. N Исследована эффективность (по быстродействию) алгоритмов расчета конструкции в упруго-пластической грунтовой среде; разработаны алгоритмы, позволяющие использовать различные модели грунта в рамках одной программной реализации; осуществлено дальнейшее развитие алгоритмов подбора и проверки прочности сечений железобетонных и металлических конструкций применительно к подземным сооружениям метрополитена.

3. ' Разработана структура информационного обеспечения системы автоматизированного проект!фования" конструкций мет-

ч

рополитена.

4. Предложен и реализован новый подход к. формированию

/

конечно-элементной составляющей модели сооружения с исполь-г 'зованием геометрической модели сооружения. Разработаны алгоритмы преобразования геометрического описания расчетной схемы в топологическое.

5. На основе разработанного информационного и математического обеспечения созданы расчетно-проектирующая система "Муссон" и ряд других программных средств, ори'ентирова-

иных на проектирование конструкций метрополитена для- персональной, ЭВМ и на ЕС ЭВМ.

'■6. С помощью разработанного программного и информационного обеспечения осуществлен расчет и "проектирование ряда типовых и уникальных конструкций метрополитенов в Москве, Киевё, Баку, Нижнем Новгороде, Свердловске, Новосибирске, Гуанчжоу (КНР) и в других, городах. Результаты автоматизированного проектирования подтвердили эМоктивность предложенных методов и алгоритмов. '

-1 7. ' На основе анализа результатов использования алгори-

л •

.тмов выработаны рекомендации для расчета и автоматизированного проектирования- различных конструкций метрополитена.

8. Созданное "Обеспечение широко применялось для -проектирования подземных и -наземных сооружений Метрогипротрансом и' его филиалами, рядом других организаций, а также в учебных целях в МИИТе, МАЛИ, ВЗИИТе.

Основные 'результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Программный комплекс для расчета плоских стержневых

ч

систем на статическое 'воздействие с учетом односторонних

С

связей / H. Н. Шапошников,. В. А. Ожерельев, Л Д. Вирин и др. Сдано в ГосФАП 1.07. 87; Per. Г/ ГосФАП 50910000359.

I

2. Программный комплекс для расчета тоннельных

I

конструкций / H. II. Шапошников, В. А. Ожерельев, Л. Д. Вирин и др. // Метрострой. ■ 1988. N 4 С. 9-10.

¡Ъи^