<<
>>

ОСОБЕННОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ ПЛИТ С УЧЕТОМ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Ставим условие недопущения общих разрушений при запроектных воз­действиях. Оптимизацию выполняем в два этапа: 1) с учетом нормативных нагрузок; 2) в условиях запроектного воздействия. Для второго этапа в качестве нижних границ числовых отрезков, на которых допускается выбор варьируе­

мых параметров, используем результаты оптимизации конструкции на первом этапе. Первоначально оцениваем нагруженность плиты при внезапном удале­нии ряда связей для усредненных значений изменяемых параметров. При этом используем основные положения предложенной научным руководителем [99] приближенной энергетической методики расчетов такого типа, не требующей подробного анализа в динамической постановке локально поврежденной си­стемы.

После выполнения оптимизации уточняется динамический коэффици­ент, и при существенной корректировке его значения оптимизация с учетом возможности аварийной ситуации повторяется. Кроме того, полученная кон­структивная система проверяется на выполнение ограничений 4-7 (см. п. 4.1).

Вспомогательная нагрузка, задаваемая для оценки динамического коэф­фициента, представляется в виде [99]:

где- вектор силовых факторов в подвергаемых устранению связях для

неповрежденной плиты, нагруженной силами {G};

- изменяемый параметр;

- функция, для которой выполняются такие условия:при

{G}- вектор внешних сил, приведенных к узлам.

Принималось a1 = 0,1; привводилосьСледует

отметить, что при а = 0 нагружение локально поврежденного объекта силами {Q}соответствует напряженно-деформированному состоянию плиты до мо­мента повреждения.

Коэффициент динамичности находим путем оценки максимально нагру­женного состояния конструкции, соответствующего условию равенства работ Aq, Agсил {Q}, {G}. Величины этих работ находятся из выражений

132

где- векторы обобщенных перемещений узлов, соответствующие

силам

Рассмотрим применение этой вычислительной схемы для оптимизации фрагмента перекрытия (рисунок 4.23) в здании с железобетонными пилонами и самонесущими кирпичными стенами. Плита загружена собственными силами тяжести, равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью 3 кПа и по­гонной нагрузкой 16,5 кН/м от конструкции балконного ограждения.

Рисунок 4.23 - Фрагмент перекрытия

Конечноэлементная модель состоит из 352 треугольных в плане элемен­тов бетона и 778 стержневых элементов продольной рабочей арматуры.

При­нималась во внимание возможность разрушения кирпичной стены A.

Расположение на общей схеме унифицированных для оптимизации групп стержней продольного рабочего армирования приведены на рисунке 4.24,а с указанием номеров варьируемых параметров, связанных с этими группами, на рисунке 4.24,б приведен результат выбора армирования. В таблице 4.6 пред­ставлены сведения о результатах оптимального проектирования. Было выпол­нено 500 итераций эволюционного алгоритма. При этом характеристики кон­струкции с наименьшей себестоимостью не изменялись уже после выполнения 170 итераций.

Динамический коэффициент, полученный для конструкции с осреднен- ными параметрами, составил 1,425, с оптимальными параметрами - 1,429. В связи с несущественным изменением этой величины повторная оптимизация плиты не проводилась.

Рисунок 4.24 - Группы арматурных стержней на общей сетке армирования:

4-15 - в нижней зоне плиты, 16-27 - в верхней зоне (а) и оптимизированное продольное армирование (б)

Таблица 4.6 - Варьируемые параметры и результаты оптимального синтеза

Параметр Ед. изм. Допустимые значения варьируемого параметра Результат на этапе
1 2
1 Толщина

плиты

м 0,12; 0,14; 0,16; 0,18; 0,2;

0,22; 0,24; 0,26

0,12 0,12
2 Класс бетона - В15, В20, В25, В30,

В40, В50, В60

В15 В30
3 Класс арматуры - А300, А400, А500 А300 А300
4 0,6 0,6
5 0,6 0,6
6 0,6 0,8
7 0,6 0,6
8 0,8 2
9 0,6 0,6
10 0,6 0,6
11 0,6; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 0,6 0,8
12 2; 2,2 0,6 0,6
13 0,6 0,6
14 0,6 0,6
15 Диаметр арматуры 0,6 0,8
16 см 0,6 0,6
17 1,6 1,6
18 0,6 0,8
19 0,6 0,6
20 0,6; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 2; 2,2; 2,5 1,2 2,5
21 0,6 0,6
22 0,6 0,6
23 0,6; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6;

2; 2,2

0,6 0,6
24 0,6 0,6
25 0,6 0,6
26 0,6 0,6
27 0,6 0,6

4.4.

<< | >>
Источник: Муймаров Кирилл Викторович. ОПТИМИЗАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ С ВЫБОРОМ СТРУКТУР АРМИРОВАНИЯ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Брянск - 2019. 2019

Еще по теме ОСОБЕННОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ ПЛИТ С УЧЕТОМ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ:

  1. ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОПТИМИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ
  2. ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ НА ГРУНТОВОМ ОСНОВАНИИ
  3. 4.2. ПРИМЕРЫ ОПТИМИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ
  4. ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО РАСЧЕТАМ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ И МЕТОДАМ ОПТИМИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
  5. Муймаров Кирилл Викторович. ОПТИМИЗАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ С ВЫБОРОМ СТРУКТУР АРМИРОВАНИЯ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Брянск - 2019, 2019
  6. ОПТИМИЗАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
  7. 1. Общая характеристика особенной части административного права
  8. 4.1. ПОСТАНОВКА И АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ
  9. 4. Особенности прохождения службы в органах внутренних дел
  10. §2.3 Особенности профилактики и преодоления проявлений профессиональной деформации личности субъекта труда
  11. §1.4 Психологические особенности формирования профессионально-личностной компетентности менеджера коммерческой организации
  12. Тема 17. Особенная часть административного права. Государственное управление в сфере экономики
  13. ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ФИЗИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНОЙ ПОСТАНОВКЕ
  14. Основные подходы к моделированию деформаций железобетон­ных плит
  15. РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ С ОДНОСТОРОННИМИ ОПОРНЫМИ СВЯЗЯМИ