Программы
<<  Scope of the RDS Package Для дошколят путешествие в стране математике  >>
ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ Постановка задач и приемы решения с
ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ Постановка задач и приемы решения с
Схема изложения: Общие сведения и немного теории Проверка общей
Схема изложения: Общие сведения и немного теории Проверка общей
1. Общие сведения и немного теории
1. Общие сведения и немного теории
Проверка устойчивости равновесия в эйлеровом смысле сводится к анализу
Проверка устойчивости равновесия в эйлеровом смысле сводится к анализу
Условие потери устойчивости [K – lKN]dZ = 0, dZ
Условие потери устойчивости [K – lKN]dZ = 0, dZ
Если в момент потери устойчивости системы в целом продольное усилие в
Если в момент потери устойчивости системы в целом продольное усилие в
В комплексе SCAD проверка устойчивости равновесия выполняется в
В комплексе SCAD проверка устойчивости равновесия выполняется в
Если коэффициент запаса превышает эту величину, то его поиск
Если коэффициент запаса превышает эту величину, то его поиск
1. Результат проверки имеет глобальный характер, т.е. полагается, что
1. Результат проверки имеет глобальный характер, т.е. полагается, что
2. Проверка общей устойчивости здания
2. Проверка общей устойчивости здания
При проверке общей устойчивости высотных зданий до сих пор
При проверке общей устойчивости высотных зданий до сих пор
Расчетная модель
Расчетная модель
Общая устойчивость здания
Общая устойчивость здания
В проектной практике часто используется оценка устойчивости по
В проектной практике часто используется оценка устойчивости по
Сопоставление с традиционной оценкой
Сопоставление с традиционной оценкой
3. Выпучивание вспомогательных элементов
3. Выпучивание вспомогательных элементов
В расчетной практике часть используется прием замены некоторой
В расчетной практике часть используется прием замены некоторой
Пример анализа устойчивости потерпевшего аварию складского здания в
Пример анализа устойчивости потерпевшего аварию складского здания в
Проверка устойчивости
Проверка устойчивости
При имитации покрытия крестовыми связями k=0,2 даже от действия
При имитации покрытия крестовыми связями k=0,2 даже от действия
Проверка устойчивости
Проверка устойчивости
Если в расчетную схему были включены вспомогательные элементы для
Если в расчетную схему были включены вспомогательные элементы для
Локальное выпучивание связей может исказить ожидаемые результаты
Локальное выпучивание связей может исказить ожидаемые результаты
Пример расчета
Пример расчета
4. О расчетных длинах
4. О расчетных длинах
Детальный неупругий анализ обычно относят к стандартному элементу
Детальный неупругий анализ обычно относят к стандартному элементу
Было замечено, что формы потери устойчивости можно рассматривать как
Было замечено, что формы потери устойчивости можно рассматривать как
В пространственных схемах изогнутая ось стержня даже будучи плоской
В пространственных схемах изогнутая ось стержня даже будучи плоской
Что дают развороты главных осей
Что дают развороты главных осей
Казалось бы, что нужно делать два расчета: один с EIx= , а другой с
Казалось бы, что нужно делать два расчета: один с EIx= , а другой с
Проверка гибкости - проблема
Проверка гибкости - проблема
Проверка гибкости - решение
Проверка гибкости - решение
У подхода, основанного на использовании понятия расчетной длины, по
У подхода, основанного на использовании понятия расчетной длины, по
5. Применение оболочечных элементов
5. Применение оболочечных элементов
При проектировании высоких составных балок возникает проблема оценки
При проектировании высоких составных балок возникает проблема оценки
Пример использования
Пример использования
Пример расчета - создание расчетной модели
Пример расчета - создание расчетной модели
Пример расчета - создание расчетной модели
Пример расчета - создание расчетной модели
Результаты первого расчета – коэффициент запаса
Результаты первого расчета – коэффициент запаса
Результаты первого расчета – форма потери устойчивости
Результаты первого расчета – форма потери устойчивости
Результаты первого расчета – анализ энергии
Результаты первого расчета – анализ энергии
Результаты второго расчета – коэффициент запаса
Результаты второго расчета – коэффициент запаса
Результаты второго расчета – форма потери устойчивости
Результаты второго расчета – форма потери устойчивости
Результаты второго расчета – анализ энергии
Результаты второго расчета – анализ энергии
Результаты третьего расчета – коэффициент запаса
Результаты третьего расчета – коэффициент запаса
Результаты третьего расчета – форма потери устойчивости
Результаты третьего расчета – форма потери устойчивости
Результаты третьего расчета – анализ энергии
Результаты третьего расчета – анализ энергии
Результаты четвертого расчета – коэффициент запаса
Результаты четвертого расчета – коэффициент запаса
Форма потери устойчивости комбинированная – нарушение плоской формы
Форма потери устойчивости комбинированная – нарушение плоской формы
6. Проверка устойчивости стенки резервуара
6. Проверка устойчивости стенки резервуара
Для тонкостенных стальных листовых конструкций проверка устойчивости с
Для тонкостенных стальных листовых конструкций проверка устойчивости с
Температурные воздействия, имитирующие деформацию усадки сварных швов
Температурные воздействия, имитирующие деформацию усадки сварных швов
Выпучивание стенки
Выпучивание стенки
7. Проверка устойчивости железобетонной оболочки
7. Проверка устойчивости железобетонной оболочки
Была проверена гипотеза о потере устойчивости, как о причине аварии
Была проверена гипотеза о потере устойчивости, как о причине аварии
Модуль упругости железобетона – влияние напряжений
Модуль упругости железобетона – влияние напряжений
Примитивный учет ползучести
Примитивный учет ползучести
Изменение геометрии – влияние ползучести
Изменение геометрии – влияние ползучести
Есть ли вопросы
Есть ли вопросы

Презентация: «На результаты потери во войны в диаграммах». Автор: nb. Файл: «На результаты потери во войны в диаграммах.ppt». Размер zip-архива: 5313 КБ.

На результаты потери во войны в диаграммах

содержание презентации «На результаты потери во войны в диаграммах.ppt»
СлайдТекст
1 ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ Постановка задач и приемы решения с

ПРОВЕРКА УСТОЙЧИВОСТИ Постановка задач и приемы решения с

использованием SCAD

Перельмутер А.В.

2 Схема изложения: Общие сведения и немного теории Проверка общей

Схема изложения: Общие сведения и немного теории Проверка общей

устойчивости здания Выпучивание вспомогательных элементов О расчетных длинах Применение оболочечных элементов Проверка устойчивости стенки резервуара Проверка устойчивости железобетонной оболочки

Проверка устойчивости

3 1. Общие сведения и немного теории

1. Общие сведения и немного теории

Проверка устойчивости

4 Проверка устойчивости равновесия в эйлеровом смысле сводится к анализу

Проверка устойчивости равновесия в эйлеровом смысле сводится к анализу

уравнений состояния системы в окрестности положения равновесия, когда перемещения получают малые возмущения dZ [K – lKN]dZ = 0. Здесь K – матрица жесткости; KN – геометрическая матрица жесткости («толкающая») зависящая от продольных сил N; l – параметр интенсивности нагружения.

Проверка устойчивости

5 Условие потери устойчивости [K – lKN]dZ = 0, dZ

Условие потери устойчивости [K – lKN]dZ = 0, dZ

0 может быть выполнено если параметр l обретет такое значение l*, что det[K – l*KN]dZ = detK(l*) = 0.

Умножая слева на dZт переходим к энергетической формулировке: dZт K(l*) dZ = 0 dZтK1(l*)dZ > 0, dZтK2(l*)dZ < 0

Удерживающая часть Толкающая часть

Проверка устойчивости

6 Если в момент потери устойчивости системы в целом продольное усилие в

Если в момент потери устойчивости системы в целом продольное усилие в

каком-то элементе (критическое) было равно N*, то по формуле L0 = p(EJ / N*)1/2. вычисляется расчетная длина по Ясинскому, т.е. длина такого шарнирно опертого стержня, который теряет устойчивость при том значении продольной силы N*, при котором происходит потеря устойчивости рассматриваемой системы.

Проверка устойчивости

7 В комплексе SCAD проверка устойчивости равновесия выполняется в

В комплексе SCAD проверка устойчивости равновесия выполняется в

классическом Эйлеровом смысле для упругой системы. Режим проверки устойчивости может дать ответ на три вопроса: каков коэффициент запаса устойчивости, т.е. во сколько раз нужно увеличить нагрузку, чтобы произошла потеря устойчивости; какова форма потери устойчивости; чему равны расчетные длины стержневых элементов. Кроме того имеется возможность увидеть энергетическую картину и понять какие части системы относятся к толкающим, а какие – к удерживающим.

Проверка устойчивости

8 Если коэффициент запаса превышает эту величину, то его поиск

Если коэффициент запаса превышает эту величину, то его поиск

прекращается

Кроме заказанных здесь результатов в протоколе будет указан элемент, на котором реализуется «местная» потеря устойчивости при полностью нулевом собственном векторе (неподвижных узлах системы)

Проверка устойчивости

9 1. Результат проверки имеет глобальный характер, т.е. полагается, что

1. Результат проверки имеет глобальный характер, т.е. полагается, что

система в целом либо устойчива, либо неустойчива. 2. Если фактическое значение коэффициента запаса не найдено (оно выше заданной границы поиска), то формы потери устойчивости не определяются

Предупреждение

Проверка устойчивости

10 2. Проверка общей устойчивости здания

2. Проверка общей устойчивости здания

Проверка устойчивости

11 При проверке общей устойчивости высотных зданий до сих пор

При проверке общей устойчивости высотных зданий до сих пор

используется методика Ханджи, разработанная более 35 лет тому назад с использованием ряда упрощений для ручного счета. Она пригодна только для зданий простой параллелепипедной конфигурации. Комплекс SCAD позволяет выполнить такую проверку для сооружения произвольной формы.

Постановка задачи

Проверка устойчивости

12 Расчетная модель

Расчетная модель

Проверка устойчивости

13 Общая устойчивость здания

Общая устойчивость здания

K= 2,14. Форма потери устойчивости изгибно- крутильного вида. Такие формы в старой литературе не исследовались.

Оценка возможностей по локальному выпучиванию

Проверка устойчивости

14 В проектной практике часто используется оценка устойчивости по

В проектной практике часто используется оценка устойчивости по

рекомендациям книги В.В. Ханджи Расчет многоэтажных зданий со связевым каркасом.— М.: Стройиздат, 1977. Там в основу положена модель тонкостенного стержня.

Сопоставление с традиционной оценкой

Для этого примера по рекомендациям В.В. Ханджи было получено значение коэффициента запаса k=4,728

Проверка устойчивости

15 Сопоставление с традиционной оценкой

Сопоставление с традиционной оценкой

Расчет по программе СКАД дал значение k=10,66. Расхождение объясняется учетом изгибной жесткости перекрытий, которые стесняют депланацию тонкостенного стержня.

Если перекрытия присоединены шарнирно, то k=4,01

Проверка устойчивости

16 3. Выпучивание вспомогательных элементов

3. Выпучивание вспомогательных элементов

Проверка устойчивости

17 В расчетной практике часть используется прием замены некоторой

В расчетной практике часть используется прием замены некоторой

подсистемы другой конструкцией с аналогичными статико-кинематическими характеристиками.

При решении задач устойчивости здесь следует проявлять осторожность и внимательно анализировать результат.

Модификация схемы

Проверка устойчивости

18 Пример анализа устойчивости потерпевшего аварию складского здания в

Пример анализа устойчивости потерпевшего аварию складского здания в

Домодедовском районе Московской области.

Проверка устойчивости

19 Проверка устойчивости

Проверка устойчивости

20 При имитации покрытия крестовыми связями k=0,2 даже от действия

При имитации покрытия крестовыми связями k=0,2 даже от действия

собственного веса.

Отказ от такой замены дал k=1,27

Проверка устойчивости

21 Проверка устойчивости

Проверка устойчивости

22 Если в расчетную схему были включены вспомогательные элементы для

Если в расчетную схему были включены вспомогательные элементы для

сбора нагрузок (как правило – малой жесткости), то при проверке устойчивости они могут показать очень малую величину коэффициента запаса за счет локального выпучивания. Удалите такие элементы из расчетной схемы и задайте нагрузку другим способом, если вы хотите использовать режим проверки устойчивости.

Предупреждение

Проверка устойчивости

23 Локальное выпучивание связей может исказить ожидаемые результаты

Локальное выпучивание связей может исказить ожидаемые результаты

расчета. Ведь конструктор может заведомо ориентироваться на то, что некоторые элементы системы выключаются из работы, что, например, имеет место при использовании гибких крестовых связей. В тех случаях, когда требуется проигнорировать возможность локальной потери устойчивости некоторого элемента его следует специально задать с повышенной изгибной жесткостью или задать ему тип 4 .

Полезный практический прием

Проверка устойчивости

24 Пример расчета

Пример расчета

Тип 4

Проверка устойчивости

25 4. О расчетных длинах

4. О расчетных длинах

Проверка устойчивости

26 Детальный неупругий анализ обычно относят к стандартному элементу

Детальный неупругий анализ обычно относят к стандартному элементу

расчетной схемы в виде прямого стержня с шарнирно опертыми концами. Предполагается, что все отличия такого стандартизированного объекта от фактического элемента содержатся только в формулировке граничных условий и эти отличия учитываются «правильным» назначением расчетной длины.

Роль расчетной длины

Проверка устойчивости

27 Было замечено, что формы потери устойчивости можно рассматривать как

Было замечено, что формы потери устойчивости можно рассматривать как

различные участки дуги одной и той же синусоиды

Но все это относится только к плоским схемам деформирования. Только для них расстояния между точками перегиба изогнутой оси можно принимать в качестве расчетной длины.

Геометрическая интрпретация

Проверка устойчивости

28 В пространственных схемах изогнутая ось стержня даже будучи плоской

В пространственных схемах изогнутая ось стержня даже будучи плоской

кривой может не принадлежать ни одной из главных плоскостей инерции

Нестыковки

Проверка устойчивости

29 Что дают развороты главных осей

Что дают развороты главных осей

Меняется форма потери устойчивости и свободные длины

100 T

100 T

100 T

Проверка устойчивости

30 Казалось бы, что нужно делать два расчета: один с EIx= , а другой с

Казалось бы, что нужно делать два расчета: один с EIx= , а другой с

EIу= Но и этот прием не может учесть закручивание стержня.

8

8

Нестыковки продолжаются

K = 0.972

K = 1.573

K = 2.471

Проверка устойчивости

31 Проверка гибкости - проблема

Проверка гибкости - проблема

m = 5,23

m = 1,68

Наличие недогруженных элементов приводит к большим расчетным длинам. Их использование для проверки устойчивости закономерно, но проверку гибкости проводить не рекомендуется.

Проверка устойчивости

32 Проверка гибкости - решение

Проверка гибкости - решение

Ограничение предельной гибкости ориентировано на регулирование местной деформативности стержня под действием случайных поперечных нагрузок. Приближенный способ такого учета был предложен еще в 1975 году А.Р.Ржаницыным.

Уравнивая стрелки прогиба в стержне рамы и в шарнирном стержне с гибкостью l получим приведенную гибкость рамного стержня lр как lр = l[(1 – 1/k)(f/fo)]1/2 k – коэффициент запаса общей устойчивости.

Проверка устойчивости

33 У подхода, основанного на использовании понятия расчетной длины, по

У подхода, основанного на использовании понятия расчетной длины, по

сути, нет ясного теоретического обоснования. Однако много задач по этому методу получают вполне удовлетворительное решение, а его всеобщее присутствие в нормах проектирования не опорочено отказами и авариями конструкций. По этому поводу в одной интернет-публикации сказано: «Чем же можно объяснить столь широкое распространение данной методики? Во-первых, отсутствием альтернативы. Во-вторых, виртуозным умением проектировщиков трактовать нормы в свою пользу, обеспечивая при этом необходимую надежность работы конструкций».

Пессимистический вывод

Проверка устойчивости

34 5. Применение оболочечных элементов

5. Применение оболочечных элементов

Проверка устойчивости

35 При проектировании высоких составных балок возникает проблема оценки

При проектировании высоких составных балок возникает проблема оценки

устойчивости плоской формы изгиба и местной устойчивости. Рекомендации СНиП II-23-81* не всегда пригодны, например, для балок переменной высоты или для балок с гофрированной стенкой. В этом случае можно воспользоваться такой возможностью SCAD, как оценка устойчивости систем, составленных из оболочечных элементов.

Проверка устойчивости

36 Пример использования

Пример использования

М.Лазнюк выполнил детальное исследование устойчивости гофрированных стенок стальных балок.

Проверка устойчивости

37 Пример расчета - создание расчетной модели

Пример расчета - создание расчетной модели

Балочная конструкция заменяется набором плоских оболочечных конечных элементов, например, таким образом:

Проверка устойчивости

38 Пример расчета - создание расчетной модели

Пример расчета - создание расчетной модели

Основные проблемы. Необходимое число дроблений стенки и пояса следует исходить из того, что ожидаемая форма потери устойчивости (включая и локальные эффекты) должна быть хорошо представлена конечноэлементной моделью. Лучше перестараться и предусмотреть достаточно мелкий шаг сетки. Наилучшей проверкой является сопоставление решения с результатом, полученным на сгущенной сетке. 2. Аккуратное моделирование внешних раскреплений необходимо продумать, являются ли раскрепляющие элементы жесткими, чтобы их можно было представить в виде узловых связей. Если есть сомнения, то лучше установить податливые связи.

Проверка устойчивости

39 Результаты первого расчета – коэффициент запаса

Результаты первого расчета – коэффициент запаса

К = 0,778 < 1,5

Проверка устойчивости

40 Результаты первого расчета – форма потери устойчивости

Результаты первого расчета – форма потери устойчивости

Для оценки обстановки анализируем форму потери устойчивости

Локальная форма потери устойчивости. Необходимо либо увеличивать толщину стенки, либо устанавливать ребра

Проверка устойчивости

41 Результаты первого расчета – анализ энергии

Результаты первого расчета – анализ энергии

Кроме того, анализируем распределение энергии при деформировании по форме устойчивости (синяя шкала отрицательных значений показывает элементы, ответственные за потерю устойчивости)

Проверка устойчивости

42 Результаты второго расчета – коэффициент запаса

Результаты второго расчета – коэффициент запаса

Дополнительное ребро

К = 0,801 < 1,5

Проверка устойчивости

43 Результаты второго расчета – форма потери устойчивости

Результаты второго расчета – форма потери устойчивости

Крутильная форма (потеря устойчивости плоской формы изгиба).

Проверка устойчивости

44 Результаты второго расчета – анализ энергии

Результаты второго расчета – анализ энергии

Ответственность за потерю устойчивости несут почти все элементы - усиление должно быть глобальным. Для исключения крутильной формы необходимо увеличивать ширину и/или толщину поясов.

Проверка устойчивости

45 Результаты третьего расчета – коэффициент запаса

Результаты третьего расчета – коэффициент запаса

Ширина поясов увеличена на 20%, толщина увеличена до 26 мм

К = 1,476 < 1,5

Проверка устойчивости

46 Результаты третьего расчета – форма потери устойчивости

Результаты третьего расчета – форма потери устойчивости

Местная форма потери устойчивости

Проверка устойчивости

47 Результаты третьего расчета – анализ энергии

Результаты третьего расчета – анализ энергии

Несмотря на то, что форма потери устойчивости указывала на проблемы в двух панелях, энергетический анализ показывает, что дополнительное ребро стоит ставить только в одной из них

Проверка устойчивости

48 Результаты четвертого расчета – коэффициент запаса

Результаты четвертого расчета – коэффициент запаса

К = 1,59 > 1,5 !

Проверка устойчивости

49 Форма потери устойчивости комбинированная – нарушение плоской формы

Форма потери устойчивости комбинированная – нарушение плоской формы

изгиба и локальное выпучивание стенки. Коэффициент запаса достаточный, но при конструировании можно было бы учесть вид формы потери устойчивости и внести дополнительные коррективы.

Результаты четвертого расчета – форма потери устойчивости

Проверка устойчивости

50 6. Проверка устойчивости стенки резервуара

6. Проверка устойчивости стенки резервуара

Проверка устойчивости

51 Для тонкостенных стальных листовых конструкций проверка устойчивости с

Для тонкостенных стальных листовых конструкций проверка устойчивости с

использованием элементов оболочечного типа попросту не имеет альтернативы.

Действие вакуума

Проверка устойчивости

52 Температурные воздействия, имитирующие деформацию усадки сварных швов

Температурные воздействия, имитирующие деформацию усадки сварных швов

Расчетная схема

Зона ремонта

Проверка устойчивости

53 Выпучивание стенки

Выпучивание стенки

Форма потери устойчивости

Проверка устойчивости

54 7. Проверка устойчивости железобетонной оболочки

7. Проверка устойчивости железобетонной оболочки

Проверка устойчивости

55 Была проверена гипотеза о потере устойчивости, как о причине аварии

Была проверена гипотеза о потере устойчивости, как о причине аварии

СОК «Трансвааль-Парк»

Основные проблемы были связаны с моделированием упругих свойств бетона и с учетом влияния ползучести. Оба эти фактора учитывались приближенно.

Проверка устойчивости

56 Модуль упругости железобетона – влияние напряжений

Модуль упругости железобетона – влияние напряжений

Разбивка на зоны по уровню напряжений

Проверка устойчивости

57 Примитивный учет ползучести

Примитивный учет ползучести

Е = 3,52е+06 Kуст = 2,772

Бетон В35 Влажность 40-75% Fb,cr = 2,3

Е = 1,07е+06 Kуст = 0,842

Проверка устойчивости

58 Изменение геометрии – влияние ползучести

Изменение геометрии – влияние ползучести

Необратимые прогибы, вызванные ползучестью

Оказалось, что коэффициент запаса устойчивости равен 0,637 (!).

Проверка устойчивости

59 Есть ли вопросы

Есть ли вопросы

Проверка устойчивости

«На результаты потери во войны в диаграммах»
http://900igr.net/prezentacija/informatika/na-rezultaty-poteri-vo-vojny-v-diagrammakh-199322.html
cсылка на страницу
Урок

Информатика

130 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по информатике > Программы > На результаты потери во войны в диаграммах