Застосування методу граничних елементів при дослідженні коливань залізобетонної колони змінного перерізу з урахуванням нелінійних і пластичних властивостей бетону

Abstract

В останні десятиріччя при проектуванні конструкцій став проводитися прямий динамічний розрахунок на сейсмічні впливи. Подібний розрахунок просторових каркасних залізобетонних конструкцій з урахуванням нелінійної роботи і пластичних властивостей матеріалів є складним завданням. Для цих цілей разроблені програмні комплекси з нелінійного динамічного розрахунку конструкцій, засновані на методі скінченних елементів. При урахуванні нелінійних і пластичних властивостей матеріалів порядок системи розв’язувальних рівнянь методу скінченних елементів для складних споруд дуже високий. При цьому необхідно зробити розбиття балок і колон, що утворюють конструкцію, на велику кількість скінченних елементів, так як деформаційні властивості бетону різні в стислій і розтягнутої зонах, а також в зонах навантаження і розвантаження. У цій статті пропонується метод дослідження нелінійних коливань залізобетонної колони змінного перерізу, заснований на методі граничних елементів, який приводить до значно меншого об’єму обчислювальної роботи, а, отже, до більш простому аналізу результатів. Сегмент колони змінного перерізу в межах одного поверху представляє собою стержень постійного прямокутного перетину з постійним армуванням. Маса перекриттів будівлі представлена у вигляді системи матеріальних точок, розташованих на колоні. Передбачається, що дослідження коливань буде вестися покроковим методом. На кожному кроці проводиться визначення коефіцієнтів впливу.