Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Строительная механика

Диссертационная работа:

Аута Самуель Махута. Динамический расчет многоэтажных зданий в ветровом потоке : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.17.- Санкт-Петербург, 2006.- 133 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/884

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ДИНАМИЧЕСКИМ

РАСЧЕТАМ МНОГОЭТАЖНЫХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ НА ВЕТРОВУЮ

НАГРУЗКУ 8

1.1. Краткий обзор развития методов динамических расчетов зданий в ветровом потоке 8

1.2. Повреждение зданий и сооружений при действии динамической нагрузки 9

1.3. Состояние вопроса исследования на современном этапе 13

ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. СРАВНЕНИЕ НОРМ 25

2.1. Нигерийские и российские нормы расчета на ветровую нагрузку 25

2.2. NSCP 1:1973 Часть 3 : «Ветровая нагрузка» 25

2.3. СНиП 2,01.07-85 «Нагрузки и воздействия» 29

2.4. Сравнение российских и нигерийских норм при динамическим расчете здания на ветровую нагрузку. Расчет по СНиП и NSCP I. 33

Выводы по 1. и 2 главам. Постановка задачи исследования 37

ГЛАВА 3. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЗДАНИЙ НА ВЕТРОВУЮ НАГРУЗКУ..

3.1. Системы с одной степенью свободы 40

3.2. Системы с конечным числом степеней свободы 47

3.3. Пример динамического расчета зданий на ветровую нагрузку аналитическим методом 52

Выводы по главе 3 59

ГЛАВА 4. ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ ЗДАНИЙ НА ВЕТРОВУЮ НАГРУЗКУ. ИНТЕГРИРОВАНИЕ УРАВНЕНИЙ ДИНАМИКИ СИСТЕМ С КОНЕЧНЫМ ЧИСЛОМ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ 60

4.1. Процедура численного интегрирования уравнений динамики систем с конечным числом степеней свободы 61

4.2. Последовательность операций интегрирования при решении линейных задач 63

4.3. Расчет 10-ти этажного гражданского здания на ветровую нагрузку на MatLAB . 66

4.4. Решения нелинейной задачи численным методом 73

4.5. Сравнение шага времени At при динамическом расчете здания на ветровую нагрузку численным методом 80

Выводы по главе 4 84

ГЛАВА 5. ЧИСЛЕННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ДИНАМИЧЕСКИМ РАСЧЕТАМ МНОГОЭТАЖНЫХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ НА ВЕТРОВУЮ НАГРУЗКУ 85

5.1. Динамический расчет 10-ти этажного здания на ветровую нагрузку. 85

5.2. Динамический расчет 15-ти этажного здания на ветровую нагрузку.

5.3. Динамический расчет 20-ти этажного здания на ветровую нагрузку. 91

5.4. Анализ результатов численных экспериментов по СНиП, ЛИРА и MatLAB 97

5.5 Сравнение российских и нигерийских норм при динамическим расчете здании на ветровую нагрузку 99

Выводы по главе 5 105 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 106

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 108

ПРИЛОЖЕНИЯ 118 

Введение к работе:

В последние три десятилетия в технически развитых зарубежных странах наблюдается тенденция увеличения объемов строительства многоэтажных гражданских зданий. Это объясняется продолжающимся ростом населения городов, стремлением более эффективно использовать дорогостоящие земельные участки и сохранить природные защитные зоны вокруг городов. И также относительным сокращением затрат на строительство и эксплуатацию инженерных коммуникаций транспортных и других систем городского обслуживания, необходимостью улучшения бытовых условий и трудовой деятельности населения.

Проектирование многоэтажных и высотных зданий яаляется чрезвычайно сложной инженерной задачей. Их проектирование невозможно без учета динамических воздействий. С одной стороны, это технологические динамические нагрузки, вызываемые машинами, кранами, вибрацией, ударами и производственными взрывами, а с другой стороны, это природные динамические воздействия, вызываемые действием землетрясения и ветром.

Ветровые нагрузки для многоэтажных, протяженных по высоте сооружений относятся к наиболее важным расчетным временным нагрузкам.

Первые многоэтажные кирпичные здания были менее уязвимы, поскольку ветровым нагрузкам противостояли уравновешивающие силы тяжести. В дальнейшем при развитии высотного домостроения и применении облегченных железобетонных и легких металлических каркасов вес перестал быть фактором, ограничивающим высоту зданий. Однако на современном этапе высотное строительство оказалось связанным с новыми проблемами. Теперь горизонтальная жесткость высотного сооружения становится более важным фактором проектирования, чем прочность [29].

В связи с этим возникла необходимость более эффективного расчетного анализа многоэтажных зданий с целью обеспечения несущей способности конструкций при совместном действии статических и динамических нагрузок и ограничения уровня колебаний конструкций пределами, которые исключают возможность вредного их влияния на людей и технологический процесс.

В этой связи следует отметить, что уже появились работы, которые указывают на несовершенство рекомендаций по расчету на ветровую нагрузку, даваемые большинством норм и стандартов [24, 88, 91]. Например, предлагается проводить дальнейшие теоретические и экспериментальные исследования квазистатической составляющей реакции сооружений на порывы ветра, которые могут привести к разработке новой редакции СНиП 2.01.07 - 85 «Нагрузки и воздействия» [39] особенно в нигерийских нормах, NSCP Г [89], где динамический расчет почти отсутствует. Поэтому необходимость и важность этого научного направления проявляется, в частности, в изучении динамического поведения гражданского здании в ветровом потоке [10, 29, 33,43, 91].

Цель диссертационной работы состоит в учете истинного изменения во времени пульсирующей составляющей ветровой нагрузки при расчете многоэтажных зданий, для чего используются аналитический и численный методы.

Результаты численных экспериментов сравниваются с существующими нормативными расчетами.

В первой главе диссертационной работы выполнен обзор литературы, посвященной проблемам исследования динамических расчетов гражданских зданий. Здесь же излагается рекомендации, приводимые в рассматриваемой литературе по теме диссертационной работы.

Во второй главе осуществляется постановка вопроса и формулируется задача исследования, которая в определенной мере согласована со СНиП 2.01.07 - 85 «Нагрузки и воздействия» и NSCP I. Третья глава посвящена аналитическому решению рассматриваемой задачи. Приведены результаты расчета 3-х этажного гражданского здания на ветровую нагрузку, В главе использовано преобразования Фуре и разложения решения по главным формам колебаний.

В четвертой главе изложено численное решение рассматриваемой задачи, а также приведены результаты расчета 10-ти этажного гражданского здания на ветровую нагрузку в линейной постановке и расчет на ветер фермы из нелинейно-упругого материала в нелинейной постановке.

В пятой главе исследуются численные эксперименты динамических расчетов 10-ти, 15-ти и 20-ти этажного гражданского здания с использованием реальных записей закона изменения ветрового давления во времени, которые берутся из литературы [40, 45, 91], помимо того изложен результат сравнения расчета по СНиП и NSCP I. Здесь же подробно изложены выводы и заключение рассматриваемой задачи.

Структура и объем работы. В диссертации 5 глав и 7 приложений.

Диссертация содержит 133 страница, 35 рисунков и 40 таблиц. Список литературы включает 105 называний, из которых 46 на русском языке и 59 на английском языке.  

Подобные работы
Печенкин Андрей Николаевич
Пространственное профилирование лопаточных венцов турбины на базе расчета потенциального потока газа
Руднев Виктор Петрович
Моделирование и расчеты нестационарных потоков в зоне сооружений на оросительных каналах
Леонтьев Валерий Константинович
Межфазная поверхность, структура потоков и методика расчета аппаратов с эжекционным диспергированием газа
Высотина Вера Гавриловна
Разработка и реализация численного метода расчета закрученных двухфазных потоков применительно к задачам течения в турбомашинах
Надирадзе Дэвис Пантелеймонович
Гидравлический расчет взаимодействия волнового потока с защитными сооружениями из фигурных массивов
Кожухов Юрий Владимирович
Анализ и математическое моделирование напорной характеристики центробежного компрессорного колеса с использованием результатов расчета невязкого квазитрехмерного потока
Суханов Александр Игоревич
Аэродинамическое возбуждение колебаний турбинных лопаток в сжимаемом нестационарном потоке и совершенствование метода расчета переменных нагрузок
Вильк Ханс-Вернер
Разработка метода расчета показателей качества совместного обслуживания потоков сообщений на сетях линейной структуры
Воронков Дмитрий Александрович
Разработка моделей и методов расчета вероятностно-временных характеристик потока неистправностей в распределенной интегральной системе связи
Симаков Николай Николаевич
Гидродинамика двухфазного потока как основа моделирования и расчета межфазного тепло- и массообмена в процессах с распыливанием жидкости

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net