Динамические расчеты строительных конструкций

   

Конспект лекций в 2 частях является учебным пособием по спецкурсу, который читается в ДонНАСА на протяжении семестров для магистрантов строительных специальностей, связанных с изучением статических и динамических процессов, происходящих в конструкциях зданий, сооружений, машин и механизмов при действии них различных динамических нагрузок.

Он также может быть полезным для студентов, бакалавров, аспирантов, инженеров, проектировщиков и ученых при расчетах анализе процессов изготовления конструкций, их транспортировки, монтажа и эксплуатации, а также при динамической диагностике технического состояния и паспортизации различных сооружений.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. О ВАЖНОСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И О СВЯЗИ СПЕЦКУРСА С ДРУГИМИ КУРСАМИ (МАТЕМАТИКИ, ТЕОРИИ КОЛЕБАНИЙ, СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКИ, КОНСТРУКЦИЙ И ДР.)

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ДИНАМИКИ СООРУЖЕНИЙ
   1.1. Виды динамических воздействий
   1.2. Понятие о степенях свободы сооружения
   1.3. Виды колебаний и сил, действующих на колеблющуюся массу

2. КОЛЕБАНИЯ СИСТЕМ С ОДНОЙ СТЕПЕНЬЮ СВОБОДЫ ПРИ ОТСУТСТВИИ СИЛ НЕУПРУГОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
   2.1. Собственные колебания
   2.2. Вынужденные колебания
   2.3. Примеры динамического расчета систем с одной степенью свободы

3. ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ СИСТЕМ С НЕСКОЛЬКИМИ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ ПРИ ПОМОЩИ МЕТОДА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
   3.1. Собственные колебания
   3.2. Вынужденные колебания

4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ СИСТЕМ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ И СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ. МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
   4.1. Понятие о матрице инерции и динамическом расчете рам методом конечных элементов
   4.2. Пример динамического расчета рамы методом конечных элементов на различные сочетания нагрузок (для практических занятий)
   4.3. Собственные поперечные колебания стержней с распределенными параметрами и переход к приближенным дискретным схемам
   4.4. Приближенные дискретные модели зданий и сооружений
   4.5. Моделирование взаимодействия зданий и сооружений с грунтовым основанием и сыпучей средой
   4.6. Моделирование взаимодействия зданий и сооружений с различными подвижными нагрузками (экипажи, потоки и т.д.)
   4.7. Примеры составления динамических моделей высотных зданий и сооружений
   4.8. Примеры составления динамических моделей большепролетных сооружений
   4.9. Обзор способов компьютерного моделирования задач анализа частот и форм собственных колебаний сооружений

Содержание второй части

5. АНАЛИЗ КОЛЕБАНИЙ СИСТЕМ С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ МАССАМИ ПРИ ПОМОЩИ МЕТОДА СИЛ
   5.1. Собственные колебания
   5.2. Вынужденные колебания
   5.3. Пример динамического расчета статически определимой рамы с двумя степенями свободы методом сил (для практических занятий)
   5.4. Использование симметрии системы в задачах динамики
   5.5. Энергетический способ определения частоты собственных колебаний

6. ВЛИЯНИЕ СИЛ НЕУПРУГОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА СОБСТВЕННЫЕ И ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ СИСТЕМ. ГАШЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ
   6.1. Виды сил неупругого сопротивления
   6.2. Свободные колебания системы с одной степенью свободы. Меры затухания
   6.3. Вынужденные колебания системы с одной степенью свободы
   6.4. Колебания цепочечных систем и динамический гаситель колебаний

7. О РАСЧЕТЕ СООРУЖЕНИЙ НА ИМПУЛЬСНЫЕ НАГРУЗКИ
   7.1. Реакция осциллятора на внезапное приложение нагрузки
   7.2. Абсолютно жесткий удар при падении груза на балку
   7.3. Способы определения динамических усилий при импульсных нагрузках

8. ОСНОВЫ РАСЧЕТА СООРУЖЕНИЙ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
   8.1. Понятие о сейсмической нагрузке
   8.2. Статический метод расчета сооружений на сейсмическую нагрузку. Квазистатические расчеты
   8.3. Использование методов сил и перемещений при динамических расчетах на сейсмостойкость
   8.4. Вероятностный подход к динамическим расчетам по реальным сейсмограммам случайных процессов (решение задачи во временной и в частотной областях)

9. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ ДИНАМИКИ КОНСТРУКЦИЙ
   9.1. Особенности расчета и мероприятия по повышению стабилизации и сейсмостойкости зданий и сооружений (сейсмоизолирующие пояса, фундаменты, диафрагмы, связи, полужесткие узлы); внедрение в архитектурное проектирование методов динамического конструирования МДК и формообразования МДФ
   9.2. Экспериментальная динамика конструкций и сооружений. Блок-схемы динамических испытаний (натурных, лабораторных). Виброизмерительная и регистрирующая аппаратура. Натурное обследование и испытания как первый этап предотвращения аварий и ЧС
   9.3. Метод динамической диагностики МДД и мониторинг технического состояния строительных объектов. Зонинг территорий. Паспортизация: сейсмодинамическая, виброэкологическая и т.п.
   9.4. Анализ современных направлений динамики конструкций и сооружений - линейные и нелинейные элементы компьютерных и математических моделей, а также дифференциальных уравнений. Изменение структур моделей и систем уравнений
   9.5. Обзор задач и докладов по динамике сооружений на международных конференциях последнего десятилетия

ПРИЛОЖЕНИЯ
   П1. Рекомендуемый перечень актуальных тем для научных и диссертационных работ по динамике сооружений
   П2. Курсовое задание магистрантам на два семестра по спецкурсу "Динамические расчеты строительных конструкций"
   П3. Примерный календарно-тематический план лекций по спецкурсу "Динамические расчеты строительных конструкций" для магистрантов доннаса в осеннем (первом) семестре
   П4. Примерный календарно-тематический план лекций по спецкурсу "Динамические расчеты строительных конструкций" для магистрантов доннаса в весеннем (втором) семестре

Литература