ФИЗИЧЕСКОЕ И ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА КОНСТРУКЦИИ

В области научных исследований одним из важных является проведение экспериментов. Достаточно часто возникает необходимость исследовать различные модели. Для создания воздействий на исследуемый объект, близких по основным параметрам к реальным, используют различные стенды. В частности, для создания сейсмической нагрузки чаще всего используют специальные платформы. Однако не все они удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним исследователями. Выбор и приспособление стенда для испытания балочных железобетонных элементов заданных размеров на нагрузку типа «сейсмической» осуществляется с учетом возможности варьирования нагрузки в широких пределах и измерения ускорения и перемещения конструкции. Целью исследований явилось моделирование нагрузки типа «сейсмической» на выбранном стенде и отработка методики проведения испытаний железобетонных балок на такую нагрузку, включая разработку конструкции крепления балок и измерительных приборов. Для достижения поставленной цели универсальный динамический стенд был приспособлен под конкретный вид экспериментального исследования. В частности, был разработан способ крепления исследуемой конструкции и измерительных приборов, а также способ создания второй полуволны ускорений. Разработано устройство центровки места удара по рабочей тележке, что обеспечивает равенство воздействий на обе опоры испытываемой конструкции. Произведено тестирование всего измерительного комплекса. Получен контрольный график колебания балочной конструкции на воздействие типа «сейсмического». Проведено математическое моделирование колебаний балки на действие ударной импульсной нагрузки, с использованием метода конечных элементов. В работе обоснована возможность и целесообразность моделирования универсального нагрузки типа «сейсмической» с помощью универсального динамического стенда. Предложена и применена конструкция крепления испытываемого элемента и измерительных приборов на рабочей тележке стенда. Предложена и отработана методика испытаний экспериментальных конструкций на нагрузку типа «сейсмической». Сравнение результатов численного моделирования с экспериментом показало удовлетворительную сходимость.

1. СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах (актуализированного СНиП II-7-81*). [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200111003

2. ГОСТ 30546.1-98. Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части сейсмостойкости (с изменением N 1, 2005г.). [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200010027

3. Савков С.В. Центр комплексно-сейсмических испытаний: текущая ситуация и перспективы развития. Сейсмостойкое строительство [Текст] / С.В. Савков, С.В. Демишин // Безопасность сооружений. 2015. №5. С. 1-5.

4. Шенк, Х. Теория инженерного эксперимента [Текст] / Х. Шенк. М.: Мир, 1972. 381 с

5. Атамуратов А.Ж. Решение уравнения колебаний балки при шарнирном закреплении на границах / А.Ж. Атамуратов // Молодой ученый. 2014. №2. С. 1-7. URL https://moluch.ru/archive/61/8996/ (дата обращения: 13.04.2018).

6. Тарасов В.А. Колебания стержневой системы с одной степенью свободы [Текст] / В.А. Тарасов, М.Ю. Барановский, И.А. Дуванова, И.Д. Сальманов, Ю.Е. Павлушкина // Строительство уникальных зданий и сооружений. № 10 (37). 2015. С. 53-80.

7. Hughes T.J.R. A precis of development in computational methods for transient analysis / T.J.R. Hughes, T. Belytschko // Journal of Applied Mechanics. 1983. Vol. 50. Pp. 1033 – 1041.

8. Клаф Р. Динамика сооружений [Текст] / Р. Клаф, Дж. Пензиен. М., 1979. 320 с.