Pub Date : 2022-10-12DOI: 10.36622/vstu.2022.34.3.004
А. А. Трещев, Н. С. Ющенко, И.А. Захарова, И. А. Судакова
Разработана конечно-разностная [4]модель поперечного изгиба кольцевой пластины средней толщины, для которой применение классических гипотез Кирхгофа-Лява совершенно не оправдано. Кроме того, структура пластины принята с цилиндрической ортотропией, осложненной физической нелинейностью и зависимостью деформационных характеристик материала от вида напряженного состояния. При моделировании уравнений состояния для ортотропного материала с несовершенной упругостью осуществлен переход от квазилинейных зависимостей к существенно нелинейным. Для перехода от общей трехмерной краевой задачи загружения кольца к уравнениям, определяющим деформирования срединной плоскости, принят подход С.П. Тимошенко, учитывающий влияние поперечных сдвигов, зарекомендовавший себя как надежный инструмент для расчета пластин средней толщины. Разработана конечно-разностная модель изгиба пластин, основанная на использовании аппроксимаций повышенной точности. Проведена оценка сходимости численных расчетов. Учитывая, что традиционно исследование напряженно-деформированного состояния пластин, имеющих круговое очертание контура, проводится в цилиндрических системах координат, таковая и была принята для построения модели. В предыдущих работах одного из авторов продемонстрировано, что известные уравнения состояния для ортотропных материалов с несовершенной упругостью имеют грубые ошибки, возникающие при расчете элементов конструкций. Эти уравнения, предложенные в предыдущие 40 лет, противоречивы и обилуют недостатками, которые непреодолимы при расчетах. Одним из авторов настоящей статьи в предыдущих работах были сформулированы подходы к построению потенциальных нелинейных зависимостей между деформациями и напряжениями, для их идентификации предложен комплекс экспериментов, среди которых в обязательном порядке требуется проведение экспериментов на сложные напряженные состояния, часть из них до настоящего времени реализовать не удается. В связи с этим в 2021 году был сформулирован потенциал деформаций в квазилинейном приближении, для которого константы возможно определить из простейших опытов, проведенных в главных материальных осях ортотропии. Наряду с весомыми преимуществами этого потенциала он базируется на аппроксимации нелинейных диаграмм деформирования прямыми лучами по методу наименьших квадратов, что при высокой качественной адекватности для отдельных материалов может приводить к отдельным количественным погрешностям. Поэтому предлагаемая расчетная модель пластины основана на отходе от энергетических нелинейных правил постулирования связи тензора деформаций с напряжениями. Для этой цели сформулирована нелинейная модель взаимозависимости двух тензоров второго ранга, которая объединяет форму обобщенного закона Гука ортотропного материала с теорией малых упругопластических деформаций, которые преобразованы с использованием методики пространства тензора нормированных напряжений. Такое комплексное использование теоретических подходов позволяет устанавливать материальные нелинейные фун
{"title":"DEFORMATION OF ORTHOTROPIC PLATES TAKING INTO ACCOUNT TRANSVERSE SHIFTS AND NONLINEAR DEPENDENCE OF MECHANICAL PROPERTIES of THE COMPOSITE MATERIAL DEPENDS ON THE TYPE OF STRESS STATE","authors":"А. А. Трещев, Н. С. Ющенко, И.А. Захарова, И. А. Судакова","doi":"10.36622/vstu.2022.34.3.004","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.34.3.004","url":null,"abstract":"Разработана конечно-разностная [4]модель поперечного изгиба кольцевой пластины средней толщины, для которой применение классических гипотез Кирхгофа-Лява совершенно не оправдано. Кроме того, структура пластины принята с цилиндрической ортотропией, осложненной физической нелинейностью и зависимостью деформационных характеристик материала от вида напряженного состояния. При моделировании уравнений состояния для ортотропного материала с несовершенной упругостью осуществлен переход от квазилинейных зависимостей к существенно нелинейным. Для перехода от общей трехмерной краевой задачи загружения кольца к уравнениям, определяющим деформирования срединной плоскости, принят подход С.П. Тимошенко, учитывающий влияние поперечных сдвигов, зарекомендовавший себя как надежный инструмент для расчета пластин средней толщины. Разработана конечно-разностная модель изгиба пластин, основанная на использовании аппроксимаций повышенной точности. Проведена оценка сходимости численных расчетов. Учитывая, что традиционно исследование напряженно-деформированного состояния пластин, имеющих круговое очертание контура, проводится в цилиндрических системах координат, таковая и была принята для построения модели. В предыдущих работах одного из авторов продемонстрировано, что известные уравнения состояния для ортотропных материалов с несовершенной упругостью имеют грубые ошибки, возникающие при расчете элементов конструкций. Эти уравнения, предложенные в предыдущие 40 лет, противоречивы и обилуют недостатками, которые непреодолимы при расчетах. Одним из авторов настоящей статьи в предыдущих работах были сформулированы подходы к построению потенциальных нелинейных зависимостей между деформациями и напряжениями, для их идентификации предложен комплекс экспериментов, среди которых в обязательном порядке требуется проведение экспериментов на сложные напряженные состояния, часть из них до настоящего времени реализовать не удается. В связи с этим в 2021 году был сформулирован потенциал деформаций в квазилинейном приближении, для которого константы возможно определить из простейших опытов, проведенных в главных материальных осях ортотропии. Наряду с весомыми преимуществами этого потенциала он базируется на аппроксимации нелинейных диаграмм деформирования прямыми лучами по методу наименьших квадратов, что при высокой качественной адекватности для отдельных материалов может приводить к отдельным количественным погрешностям. Поэтому предлагаемая расчетная модель пластины основана на отходе от энергетических нелинейных правил постулирования связи тензора деформаций с напряжениями. Для этой цели сформулирована нелинейная модель взаимозависимости двух тензоров второго ранга, которая объединяет форму обобщенного закона Гука ортотропного материала с теорией малых упругопластических деформаций, которые преобразованы с использованием методики пространства тензора нормированных напряжений. Такое комплексное использование теоретических подходов позволяет устанавливать материальные нелинейные фун","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"96 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129129849","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-10-12DOI: 10.36622/vstu.2022.34.3.006
М. Н. Кирсанов
Прогибы многопролетной плоской статически определимой фермы с произвольным числом пролетов определяются в аналитической форме. Крайние опоры конструкции являются неподвижными шарнирами, средние - подвижными. Обнаруживается мгновенная изменяемость конструкции при четном числе пролетов. Для подтверждения этой особенности фермы находится соответствующая схема виртуальных скоростей узлов. Для определения прогиба используется формула Максвелла-Мора. Усилия в стержнях и реакции опор рассчитываются методом вырезания узлов в символьной форме с применением операторов системы символьной математики Maple. Приводятся аналитические зависимости усилий в некоторых стержнях, наиболее опасных с точки зрения потери устойчивости или прочности. Дается диаграмма распределения усилий по стержням фермы. Серия решений задачи о прогибе для ферм с различным числом пролетов обобщается на произвольное число пролетов индуктивным методом. Deflections of a multi-span planar statically determined truss with an arbitrary number of spans are determined in an analytical form. The extreme supports of the structure are fixed hinges, the middle ones are movable. An instantaneous variability of the structure is found for an even number of spans. To confirm this feature of the truss, a corresponding scheme of virtual node speeds is found. To determine the deflection, the Maxwell - Mohr formula is used. The forces in the bars and the reactions of the supports are calculated by cutting out the nodes in symbolic form using the operators of the Maple symbolic mathematics system. Analytical dependences of forces in some rods, the most dangerous in terms of buckling or strength loss, are given. A diagram of the distribution of forces on the truss rods is given. A series of solutions to the deflection problem for trusses with different numbers of spans is generalized to an arbitrary number of spans by the inductive method.
{"title":"FORMULAS FOR CALCULATION OF DEFORMATIONS OF A MULTI-SPAN TRUSS","authors":"М. Н. Кирсанов","doi":"10.36622/vstu.2022.34.3.006","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.34.3.006","url":null,"abstract":"Прогибы многопролетной плоской статически определимой фермы с произвольным числом пролетов определяются в аналитической форме. Крайние опоры конструкции являются неподвижными шарнирами, средние - подвижными. Обнаруживается мгновенная изменяемость конструкции при четном числе пролетов. Для подтверждения этой особенности фермы находится соответствующая схема виртуальных скоростей узлов. Для определения прогиба используется формула Максвелла-Мора. Усилия в стержнях и реакции опор рассчитываются методом вырезания узлов в символьной форме с применением операторов системы символьной математики Maple. Приводятся аналитические зависимости усилий в некоторых стержнях, наиболее опасных с точки зрения потери устойчивости или прочности. Дается диаграмма распределения усилий по стержням фермы. Серия решений задачи о прогибе для ферм с различным числом пролетов обобщается на произвольное число пролетов индуктивным методом.\u0000 Deflections of a multi-span planar statically determined truss with an arbitrary number of spans are determined in an analytical form. The extreme supports of the structure are fixed hinges, the middle ones are movable. An instantaneous variability of the structure is found for an even number of spans. To confirm this feature of the truss, a corresponding scheme of virtual node speeds is found. To determine the deflection, the Maxwell - Mohr formula is used. The forces in the bars and the reactions of the supports are calculated by cutting out the nodes in symbolic form using the operators of the Maple symbolic mathematics system. Analytical dependences of forces in some rods, the most dangerous in terms of buckling or strength loss, are given. A diagram of the distribution of forces on the truss rods is given. A series of solutions to the deflection problem for trusses with different numbers of spans is generalized to an arbitrary number of spans by the inductive method.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114536679","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-10-12DOI: 10.36622/vstu.2022.34.3.011
Владимир Михайлович Антонов, И. А. Аль-Накди
Проведено моделирование взаимодействия круглого жесткого штампа с армированной упругопластической средой, описываемой физическими соотношениями закона Гука (на допредельной стадии деформирования) и условием текучести Мизеса-Шлейхера-Боткина, путем использования решения смешанной задачи теорий упругости и пластичности на математической основе МКЭ. Выполнена конечно-элементная формализация расчетных областей, назначены параметры упругопластической армированной области при действии статических повторно-переменных и циклических нагрузок. Использована трехмерная конечно-элементная модель изотропного упрочнения для разработки метода расчета армированного основания. Предложен алгоритм и разработана методика расчета несущей способности армированных оснований при передаче циклических нагрузок. Для проверки регрессионной модели результаты расчета сравнивались с экспериментальными результатами и результатами численного моделирования, полученными с помощью программы PLAXIS 3D V20. Постановка задачи. Проведение экспериментальных и численных исследований армированных оснований с последующим выполнением многофакторного анализа и разработкой регрессионной модели для определения несущей способности основания при действии циклических и повторно переменных нагрузок. Результаты. Разработан метод расчета несущей способности армированных оснований, который корректно отражает поведение армированных песчаных грунтов при статических и циклических нагрузках. Выводы. Получена регрессионная модель для определения повышающего коэффициента за счет армирования для определения несущей способности основания при циклических и повторно-переменных нагрузках. Результаты работы могут быть использованы для дальнейшего совершенствования методов расчета несущей способности и прочности армированных оснований фундаментов машин периодического и циклического действия. The interaction of a round rigid plate with a reinforced elastic-plastic medium described by the physical relations of Hooke's law (at the pre-limit stage of deformation) and the Mises-Schleicher-Botkin flow condition is simulated by using the solution of a mixed problem of elasticity and plasticity theories on the mathematical basis of FEM. The finite element formalization of the calculated areas was performed, the parameters of the elastic-plastic reinforced area were assigned under the action of static re-variable and cyclic loads. A three-dimensional finite element model of isotropic hardening is used to develop a method for calculating the reinforced base. An algorithm is proposed and a method for calculating the load-bearing capacity of reinforced bases during the transmission of cyclic loads is developed. To test the regression model, the calculation results were compared with experimental results and numerical simulation results learned using the PLAXIS 3D V20 program. Problem statement. Conducting experimental and numerical studies of reinforced bases, followed by multivariate analysis and the development of a regres
通过在数学基础上解决弹性和可塑性理论的混合问题，可以模拟胡克定律(前变形阶段)和米兹-施莱杰-博茨金物理特性的条件。当然，计算区域的实质格式化完成了，在静态重复变量和循环压力下确定了弹性增强区域的参数。使用了迷向硬化的三维元素模型来开发增强基准的计算方法。提供了一种算法，并开发了一种计算循环负荷传输增强碱基载体能力的方法。为了测试回归模型，计算结果与PLAXIS 3D V20的实验结果和数值模拟结果进行了比较。任务。对强化碱基进行实验和数值研究，然后进行多因子分析，开发回归模型，在循环和重复变量的作用下确定碱基承载力。结果。开发了一种计算强化碱基载体能力的方法，正确地反映了静电和循环负荷下增强沙土的行为。结论。有一个回归模型，通过增强系数来确定增强系数，以确定循环和重复变量负载下的承载力。工作结果可以用来进一步改进载波计算方法和加强机器基础基础的强度和强度。The互动of a round rigid plate with a reinforced elastic plastic described by The physical关系在medium of Hooke ' s law (at The pre - limit stage of deformation) and The Mises - Schleicher Botkin flow condition is simulated by using The solution of a problem of elasticity and plasticity异族,以11 on The数学of FEM。《召唤阿海斯》的最后一段是一个表演，在《神秘的re-variable和cyclic loads》的背景下。这是一种三种不同的基本模式，isotropic的基本模式是“开发”。= =开发= = = algorithm是开发的，并提供了一种方法来调用重新定义基础的特性。为了测试模型，calcultal results与数字模拟模拟一起使用3D V20软件。Problem宣言。《重建基础设施》的制作和数字工作室，由多瓦里塔分析公司和《复原模型》为《复原模型》的重新设计。Results。* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *Conclusions。这是一种回归模式，是一种回归模式，是一种回归模式。这首作品的灵感可以用来召唤“回馈”和“回馈”的“回馈”。
{"title":"DETERMINATION OF THE BEARING CAPACITY OF HORIZONTALLY REINFORCED SAND BASES UNDER CYCLIC IMPACTS","authors":"Владимир Михайлович Антонов, И. А. Аль-Накди","doi":"10.36622/vstu.2022.34.3.011","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.34.3.011","url":null,"abstract":"Проведено моделирование взаимодействия круглого жесткого штампа с армированной упругопластической средой, описываемой физическими соотношениями закона Гука (на допредельной стадии деформирования) и условием текучести Мизеса-Шлейхера-Боткина, путем использования решения смешанной задачи теорий упругости и пластичности на математической основе МКЭ. Выполнена конечно-элементная формализация расчетных областей, назначены параметры упругопластической армированной области при действии статических повторно-переменных и циклических нагрузок. Использована трехмерная конечно-элементная модель изотропного упрочнения для разработки метода расчета армированного основания. Предложен алгоритм и разработана методика расчета несущей способности армированных оснований при передаче циклических нагрузок. Для проверки регрессионной модели результаты расчета сравнивались с экспериментальными результатами и результатами численного моделирования, полученными с помощью программы PLAXIS 3D V20. Постановка задачи. Проведение экспериментальных и численных исследований армированных оснований с последующим выполнением многофакторного анализа и разработкой регрессионной модели для определения несущей способности основания при действии циклических и повторно переменных нагрузок. Результаты. Разработан метод расчета несущей способности армированных оснований, который корректно отражает поведение армированных песчаных грунтов при статических и циклических нагрузках. Выводы. Получена регрессионная модель для определения повышающего коэффициента за счет армирования для определения несущей способности основания при циклических и повторно-переменных нагрузках. Результаты работы могут быть использованы для дальнейшего совершенствования методов расчета несущей способности и прочности армированных оснований фундаментов машин периодического и циклического действия.\u0000 The interaction of a round rigid plate with a reinforced elastic-plastic medium described by the physical relations of Hooke's law (at the pre-limit stage of deformation) and the Mises-Schleicher-Botkin flow condition is simulated by using the solution of a mixed problem of elasticity and plasticity theories on the mathematical basis of FEM. The finite element formalization of the calculated areas was performed, the parameters of the elastic-plastic reinforced area were assigned under the action of static re-variable and cyclic loads. A three-dimensional finite element model of isotropic hardening is used to develop a method for calculating the reinforced base. An algorithm is proposed and a method for calculating the load-bearing capacity of reinforced bases during the transmission of cyclic loads is developed. To test the regression model, the calculation results were compared with experimental results and numerical simulation results learned using the PLAXIS 3D V20 program. Problem statement. Conducting experimental and numerical studies of reinforced bases, followed by multivariate analysis and the development of a regres","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"86 1-2 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"123784366","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-10-12DOI: 10.36622/vstu.2022.34.3.008
А. С. Саражинский, С. В. Ефрюшин
Исследование выполнено на примере 17-ти этажного жилого дома с техническим подпольем и чердаком. Сравнение результатов определения усилий и армирования объемно-блочных конструкций нулевого цикла на упругом основании двух методов расчета - с учётом изменения расчётной схемы здания на этапах его возведения и без учета этапов его возведения - является целью исследования. Выполнены анализ усилий объемно-блочных конструкций и подбор армирования. Приводятся рекомендации и практические выводы по расчету объемно-блочных конструктивных систем на упругом основании с учётом изменения расчётной схемы здания на этапах его возведения. Опыт проделанных расчётов может быть использован при проектировании объемно-блочных зданий. The study was carried out on the example of a 17-storey residential building with a technical underground and an attic. Comparison of the results of determining the forces and reinforcement of volume-block structures of the zero cycle on the elastic foundation of two calculation methods - taking into account the change in the design scheme of the building at the stages of its construction and without taking into account the stages of its construction is the purpose of the study. The analysis of the forces of volumetric-block structures and the selection of reinforcement were carried out. Recommendations and practical conclusions are given on the calculation of volume-block structural systems on an elastic foundation, taking into account changes in the design scheme of the building at the stages of its construction. The experience of the performed calculations can be used in the design of volume-block buildings.
这项研究是在17层楼高的公寓楼里进行的，有地下工程和阁楼。在两种方法的弹性基础上，根据两种方法进行比较，将努力定义和加强零周期的容量结构，考虑到在构建阶段进行的设计的变化而不考虑构建阶段。他们分析了块结构的强度和强化选择。建议和实际的结论是基于弹性基础，考虑到建筑设计阶段的设计结构图的变化。计算的经验可以用来设计大型积木建筑。这所学校是由17个不同的故事组成的，充满了技术和技术的地下建筑。Comparison of the results of determining the forces and reinforcement of volume - block structures of the zero cycle on the elastic foundation of two calculation methods帐户tiber into the change in the design scheme of the building at the stage of its construction and without帐户tiber into the stage of its construction is the purpose of the研究。《volumetric力量的分析》和《reinforcent的选择》。《volume》和《practical conclusions》是在《elastic基金会》上录制的。在volume-block建筑设计中，表演的召唤可以被使用。
{"title":"INVESTIGATION OF THE STRESS-STRAIN STATE OF VOLUMETRIC-BLOCK STRUCTURES TAKING INTO ACCOUNT THE STAGES OF CONSTRUCTION","authors":"А. С. Саражинский, С. В. Ефрюшин","doi":"10.36622/vstu.2022.34.3.008","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.34.3.008","url":null,"abstract":"Исследование выполнено на примере 17-ти этажного жилого дома с техническим подпольем и чердаком. Сравнение результатов определения усилий и армирования объемно-блочных конструкций нулевого цикла на упругом основании двух методов расчета - с учётом изменения расчётной схемы здания на этапах его возведения и без учета этапов его возведения - является целью исследования. Выполнены анализ усилий объемно-блочных конструкций и подбор армирования. Приводятся рекомендации и практические выводы по расчету объемно-блочных конструктивных систем на упругом основании с учётом изменения расчётной схемы здания на этапах его возведения. Опыт проделанных расчётов может быть использован при проектировании объемно-блочных зданий.\u0000 The study was carried out on the example of a 17-storey residential building with a technical underground and an attic. Comparison of the results of determining the forces and reinforcement of volume-block structures of the zero cycle on the elastic foundation of two calculation methods - taking into account the change in the design scheme of the building at the stages of its construction and without taking into account the stages of its construction is the purpose of the study. The analysis of the forces of volumetric-block structures and the selection of reinforcement were carried out. Recommendations and practical conclusions are given on the calculation of volume-block structural systems on an elastic foundation, taking into account changes in the design scheme of the building at the stages of its construction. The experience of the performed calculations can be used in the design of volume-block buildings.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128681737","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-10-12DOI: 10.36622/vstu.2022.34.3.003
В. Г. Теличко, Н. С. Куриен
Значительный интерес для механики конструкций и их элементов представляет решение задачи об определении напряженно-деформированного состояния сооружений под действием кратковременных динамических воздействий в форме внешних взрывных воздействий и предотвращении их последствий в форме прогрессирующего разрушения. В работе рассмотрены основные параметры модели Karagozian & Case Concrete для высокоскоростного деформирования бетона. Представлен расчет каркасного здания из железобетона на прогрессирующее разрушение. Выполнены исследования в четырех различных постановках от линейного статического подхода на основе стержневой аналогии для каркаса здания до полностью нелинейного динамического расчета на основе метода конечных элементов. Были определены предельно допустимые нагрузки, максимальные перемещения в элементах каркаса, максимальные напряжения в арматуре. Сделаны выводы об эффективности различных подходов. Explosive devices are getting smaller and more powerful. In this regard, of considerable interest for the mechanics of structures and their elements is the solution of the problem of determining the stress-strain state of buildings and structures under the action of short-term dynamic effects in the form of external explosive effects and preventing their consequences in the form of progressive destruction. The paper considers the main parameters of the Karagozian & Case Concrete model for high-speed concrete deformation. The article considers the calculation of a frame building made of reinforced concrete for progressive destruction. The studies were carried out in four different formulations from a linear static approach based on a rod analogy for a building frame to a fully nonlinear dynamic calculation based on the finite element method. Based on the results obtained, the maximum allowable loads, maximum displacements in the frame elements, and maximum stresses in the reinforcement were determined. Conclusions are drawn about the effectiveness of various approaches.
结构力学及其元素的重大兴趣在于，在外部爆炸影响的短期动态影响下，确定结构的应力和变形状态，防止其后果恶化。该工作考虑了Karagozian & Case Concrete高速变形模型的主要参数。这是一个基于钢筋混凝土的框架建筑的计算，用于逐步破坏。研究完成了四种不同的方法，从建筑框架的线性静态方法到完全非线性动态计算。已经确定了最大限度的压力，框架内的最大转移，钢筋上的最大电压。关于不同方法的有效性的结论已经得出。Explosive设备是一个快速拨号器和更多的powerful。In this regard of considerable利益for the修理工of structures and their轴is the solution of the problem of determining the stress -《state of建筑和structures under the action of short - term动态音效In the form of对外已经过时的音效and preventing their后果In the form of progressive destruction。卡拉戈兹和卡斯协作模型的主要协作者纸质协作者。这是一种重建协作的模式，由艺术家协作者编写。在四种不同的形式下，工作室从一种不同的形式开始，从一种不同的形式开始。在results的基础上，在框架内的maximum allowable loads，在重新定义的地方的maximum压力。Conclusions是为了摆脱多样性的影响。
{"title":"DETERMINATION OF THE DEFORMED STATE OF A FRAME-REINFORCED CONCRETE BUILDING UNDER THE INFLUENCE OF AN EXTERNAL EXPLOSION","authors":"В. Г. Теличко, Н. С. Куриен","doi":"10.36622/vstu.2022.34.3.003","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.34.3.003","url":null,"abstract":"Значительный интерес для механики конструкций и их элементов представляет решение задачи об определении напряженно-деформированного состояния сооружений под действием кратковременных динамических воздействий в форме внешних взрывных воздействий и предотвращении их последствий в форме прогрессирующего разрушения. В работе рассмотрены основные параметры модели Karagozian & Case Concrete для высокоскоростного деформирования бетона. Представлен расчет каркасного здания из железобетона на прогрессирующее разрушение. Выполнены исследования в четырех различных постановках от линейного статического подхода на основе стержневой аналогии для каркаса здания до полностью нелинейного динамического расчета на основе метода конечных элементов. Были определены предельно допустимые нагрузки, максимальные перемещения в элементах каркаса, максимальные напряжения в арматуре. Сделаны выводы об эффективности различных подходов.\u0000 Explosive devices are getting smaller and more powerful. In this regard, of considerable interest for the mechanics of structures and their elements is the solution of the problem of determining the stress-strain state of buildings and structures under the action of short-term dynamic effects in the form of external explosive effects and preventing their consequences in the form of progressive destruction. The paper considers the main parameters of the Karagozian & Case Concrete model for high-speed concrete deformation. The article considers the calculation of a frame building made of reinforced concrete for progressive destruction. The studies were carried out in four different formulations from a linear static approach based on a rod analogy for a building frame to a fully nonlinear dynamic calculation based on the finite element method. Based on the results obtained, the maximum allowable loads, maximum displacements in the frame elements, and maximum stresses in the reinforcement were determined. Conclusions are drawn about the effectiveness of various approaches.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"8 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"123352171","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-10-12DOI: 10.36622/vstu.2022.34.3.010
Ю. И. Калгин, А. Ю. Калгин, Виктор Александрович Козлов, Н. И. Паневин
Постановка задачи. Рассматривается задача разработки и обоснования применения холодных асфальтобетонных смесей для неотложного ремонта покрытия проезжей части автодорожных мостов. Результаты. Показаны результаты эксперимента и их анализ по определению физико-механических и технологических свойств холодных смесей с применением жидкого битумного вяжущего. Проведён анализ физико-механических свойств холодных смесей с использованием разжиженных нефтяных битумов. Показана роль жидкого битумного вяжущего в повышении качества холодного асфальтобетона, применяемого для неотложного ремонта покрытия проезжей части автодорожного моста. Приведены оптимальные рецептурные показатели холодных смесей для неотложного ремонта покрытий проезжей части автодорожных мостов. Выводы. Установлено, что основным фактором, оказывающим влияние на характеристики холодных асфальтобетонных смесей, является качество жидкого битумного вяжущего. Показано, что для холодных асфальтобетонных смесей значительное отличие их физико-механических показателей наблюдается в зависимости от гранулометрического состава минеральной части. Problem statement. The problem of development and substantiation of the use of cold asphalt concrete mixes for urgent repair of the pavement of the carriageway of road bridges is considered. Results. The results of the experiment and their analysis to determine the physical, mechanical and technological properties of cold mixtures using a liquid bituminous binder are shown. An analysis of the physical and mechanical properties of cold mixtures using liquefied petroleum bitumen has been carried out. The role of a liquid bituminous binder in improving the quality of cold asphalt concrete used for urgent repair of the pavement of the carriageway of a road bridge is shown. Optimal recipe indicators of cold mixtures for urgent repair of pavements of the carriageway of road bridges are given. Conclusions. It has been established that the main factor influencing the characteristics of cold asphalt concrete mixes is the quality of the liquid bituminous binder. It is shown that for cold asphalt mixes, a significant difference in their physical and mechanical properties is observed depending on the granulometric composition of the mineral part.
任务。正在考虑开发和理由使用冷沥青混合物，以便立即修复路桥上的过路面。结果。实验结果显示，根据冷沥青粘合剂的物理机械和技术特性，以及它们的分析。通过使用液化石油沥青来分析冷混合物的物理机械特性。它展示了液态沥青织物在提高冷沥青混凝土的质量方面的作用，用于紧急修复高速公路大桥的路面。以下是冷混合物的最佳处方指标，用于紧急修复过路桥上的路面。结论。人们发现，影响冷沥青混合物特征的主要因素是液态沥青粘合剂的质量。这表明，对于冷沥青混合物，它们的物理机械性能的显著差异取决于矿物成分的粒度。Problem宣言。= =开发和配件= =开发和配件的问题是，冷的配件组合是为路桥上的carriageway提供的。Results。《实验与分析》、《物理、机械与技术专家》、《冷混音》、《致命一击》。这是一种体能和机械方面的分析，由冷混合燃料比特曼燃料公司提供。在《冷刺》中，《冷刺》中的角色被《冷刺》所取代。《冰雪奇缘》是由英国铁路公司(bridges are given)发行的。Conclusions。这是一个更大的问题，主要的问题是冷相关性混合是一个更大的问题。这是一个寒冷的混合，是一个签名的身体和机械专家观察到在一个巨大的集合在一个小的部分。
{"title":"JUSTIFICATION OF THE APPLICATION OF COLD ASPHALT CONCRETE MIXTURES FOR URGENT COATING REPAIR OF THE ROAD BRIDGE","authors":"Ю. И. Калгин, А. Ю. Калгин, Виктор Александрович Козлов, Н. И. Паневин","doi":"10.36622/vstu.2022.34.3.010","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.34.3.010","url":null,"abstract":"Постановка задачи. Рассматривается задача разработки и обоснования применения холодных асфальтобетонных смесей для неотложного ремонта покрытия проезжей части автодорожных мостов. Результаты. Показаны результаты эксперимента и их анализ по определению физико-механических и технологических свойств холодных смесей с применением жидкого битумного вяжущего. Проведён анализ физико-механических свойств холодных смесей с использованием разжиженных нефтяных битумов. Показана роль жидкого битумного вяжущего в повышении качества холодного асфальтобетона, применяемого для неотложного ремонта покрытия проезжей части автодорожного моста. Приведены оптимальные рецептурные показатели холодных смесей для неотложного ремонта покрытий проезжей части автодорожных мостов. Выводы. Установлено, что основным фактором, оказывающим влияние на характеристики холодных асфальтобетонных смесей, является качество жидкого битумного вяжущего. Показано, что для холодных асфальтобетонных смесей значительное отличие их физико-механических показателей наблюдается в зависимости от гранулометрического состава минеральной части.\u0000 Problem statement. The problem of development and substantiation of the use of cold asphalt concrete mixes for urgent repair of the pavement of the carriageway of road bridges is considered. Results. The results of the experiment and their analysis to determine the physical, mechanical and technological properties of cold mixtures using a liquid bituminous binder are shown. An analysis of the physical and mechanical properties of cold mixtures using liquefied petroleum bitumen has been carried out. The role of a liquid bituminous binder in improving the quality of cold asphalt concrete used for urgent repair of the pavement of the carriageway of a road bridge is shown. Optimal recipe indicators of cold mixtures for urgent repair of pavements of the carriageway of road bridges are given. Conclusions. It has been established that the main factor influencing the characteristics of cold asphalt concrete mixes is the quality of the liquid bituminous binder. It is shown that for cold asphalt mixes, a significant difference in their physical and mechanical properties is observed depending on the granulometric composition of the mineral part.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"26 3 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128273524","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-10-12DOI: 10.36622/vstu.2022.34.3.002
А. А. Трещев, М. А. Лапшина
Рассматривается прямоугольная ортотропная пластина средней толщины, выполненная из материалов, чувствительных к виду напряженного состояния. Ввиду отсутствия непротиворечивой теории и методов расчета конструкций из анизотропных материалов, механические свойства которых не соответствуют классическим представлениям об упругопластическом деформировании твердых тел, имеется необходимость в ее получении. В данной статье приведена экспериментальная апробация математической модели деформирования, построенная с учетом уравнений состояния через потенциал деформаций в нормированном тензорном пространстве напряжений. Структурная анизотропия ограничена классом ортотропных материалов. Потенциал деформаций ограничен уровнем квазилинейных уравнений. В рамках апробации разработанной математической модели деформирования однослойных прямоугольных пластин с учетом явления разносопротивляемости и ее программной реализации была рассчитана пластина, жестко закрепленная по контуру. На основе полученных данных были построены графики напряжений, прогибов и горизонтальных перемещений, а также проведен их анализ. Основным выводом, сделанным на основе полученных результатов, можно назвать появление погрешности при использовании теории без учета разносопротивляемости. Для расчета деформирования прямоугольной ортотропной пластины использована модификация гибридных конечных элементов с пятью степенями свободы в узле и матрицей жесткости, полученной непосредственно для треугольного элемента. A rectangular orthotropic plate of medium thickness made of materials sensitive to the type of stress state is considered. Due to the lack of a consistent theory and methods for calculating structures made of anisotropic materials whose mechanical properties do not correspond to classical concepts of elastic-plastic deformation of solids, there is a need to obtain it. This article presents an experimental approbation of a mathematical model of deformation, that takes into account the equations of state through the deformation potential in a normalized tensor stress space. Structural anisotropy is limited to the class of orthotropic materials. The deformation potential is limited by the level of quasi-linear equations. As part of the approbation of the developed mathematical model of deformation of single-layer rectangular plates, minding the phenomenon of resistivity and its software implementation, a plate rigidly supported along the contour was calculated. Based on the data obtained, graphs of stresses, deflections and horizontal displacements were constructed, and their analysis was carried out. The main conclusion drawn on the basis of the results obtained can be called the appearance of an error when using the theory without taking into account multimodulus behavior. To calculate the deformation of a rectangular orthotropic plate, a modification of hybrid finite elements with five degrees of freedom at the node and a stiffness matrix obtained directly for a triangular element with fou
{"title":"DEFORMATION OF RECTANGULAR ORTHOTROPIC PLATES OF MEDIUM THICKNESS MADE OF MATERIALS SENSITIVE TO THE TYPE OF STRESS STATE","authors":"А. А. Трещев, М. А. Лапшина","doi":"10.36622/vstu.2022.34.3.002","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.34.3.002","url":null,"abstract":"Рассматривается прямоугольная ортотропная пластина средней толщины, выполненная из материалов, чувствительных к виду напряженного состояния. Ввиду отсутствия непротиворечивой теории и методов расчета конструкций из анизотропных материалов, механические свойства которых не соответствуют классическим представлениям об упругопластическом деформировании твердых тел, имеется необходимость в ее получении. В данной статье приведена экспериментальная апробация математической модели деформирования, построенная с учетом уравнений состояния через потенциал деформаций в нормированном тензорном пространстве напряжений. Структурная анизотропия ограничена классом ортотропных материалов. Потенциал деформаций ограничен уровнем квазилинейных уравнений. В рамках апробации разработанной математической модели деформирования однослойных прямоугольных пластин с учетом явления разносопротивляемости и ее программной реализации была рассчитана пластина, жестко закрепленная по контуру. На основе полученных данных были построены графики напряжений, прогибов и горизонтальных перемещений, а также проведен их анализ. Основным выводом, сделанным на основе полученных результатов, можно назвать появление погрешности при использовании теории без учета разносопротивляемости. Для расчета деформирования прямоугольной ортотропной пластины использована модификация гибридных конечных элементов с пятью степенями свободы в узле и матрицей жесткости, полученной непосредственно для треугольного элемента.\u0000 A rectangular orthotropic plate of medium thickness made of materials sensitive to the type of stress state is considered. Due to the lack of a consistent theory and methods for calculating structures made of anisotropic materials whose mechanical properties do not correspond to classical concepts of elastic-plastic deformation of solids, there is a need to obtain it. This article presents an experimental approbation of a mathematical model of deformation, that takes into account the equations of state through the deformation potential in a normalized tensor stress space. Structural anisotropy is limited to the class of orthotropic materials. The deformation potential is limited by the level of quasi-linear equations. As part of the approbation of the developed mathematical model of deformation of single-layer rectangular plates, minding the phenomenon of resistivity and its software implementation, a plate rigidly supported along the contour was calculated. Based on the data obtained, graphs of stresses, deflections and horizontal displacements were constructed, and their analysis was carried out. The main conclusion drawn on the basis of the results obtained can be called the appearance of an error when using the theory without taking into account multimodulus behavior. To calculate the deformation of a rectangular orthotropic plate, a modification of hybrid finite elements with five degrees of freedom at the node and a stiffness matrix obtained directly for a triangular element with fou","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"31 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114897188","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.32.1.007
А. Я. Аль-Бухейти, В. В. Леденев, Я. В. Савинов, О. В. Умнова
Рассмотрен ряд проблем, возникающих при анализе и проектировании грунтовых оснований. Показана целесообразность прогнозирования некоторых из них. Описаны неблагоприятные процессы и явления, приводящие к авариям зданий и сооружений. Даны примеры из практики. Отмечено резкое снижение механических и деформационных характеристик грунтов основания и материалов подземных конструкций вследствие воздействия нефтепродуктов, технологических растворов, агрессивных веществ. Приведены результаты численного моделирования. A number of problems arising in the analysis and design of soil foundations are considered. The expediency of predicting some of them is shown. The unfavorable processes and phenomena leading to accidents of buildings and structures are described. Examples from practice are given. A sharp decrease in the mechanical and deformation characteristics of the foundation soils and materials of underground structures due to the impact of petroleum products, technological solutions, and aggressive substances was noted. The results of the numerical simulation are presented.
{"title":"ADVERSE PROCESSES IN SOIL BASES AND THEIR PREDICTION","authors":"А. Я. Аль-Бухейти, В. В. Леденев, Я. В. Савинов, О. В. Умнова","doi":"10.36622/vstu.2022.32.1.007","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.32.1.007","url":null,"abstract":"Рассмотрен ряд проблем, возникающих при анализе и проектировании грунтовых оснований. Показана целесообразность прогнозирования некоторых из них. Описаны неблагоприятные процессы и явления, приводящие к авариям зданий и сооружений. Даны примеры из практики. Отмечено резкое снижение механических и деформационных характеристик грунтов основания и материалов подземных конструкций вследствие воздействия нефтепродуктов, технологических растворов, агрессивных веществ. Приведены результаты численного моделирования.\u0000 A number of problems arising in the analysis and design of soil foundations are considered. The expediency of predicting some of them is shown. The unfavorable processes and phenomena leading to accidents of buildings and structures are described. Examples from practice are given. A sharp decrease in the mechanical and deformation characteristics of the foundation soils and materials of underground structures due to the impact of petroleum products, technological solutions, and aggressive substances was noted. The results of the numerical simulation are presented.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"107 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129591826","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.32.1.009
Александр Орлов, Е. Г. Рубцова, С. В. Сизинцев
Приводятся краткие биографические сведения из жизни Заслуженного деятеля науки Российской Федерации, член-корреспондента РААСН, доктора технических наук, профессора А.М. Болдырева, длительное время проработавшего на кафедре металлических конструкций и сварки в строительстве (сейчас кафедра металлических и деревянных конструкций) и внесшего значительный вклад в развитие вуза и кафедры. Проанализированы основные направления научно-технических исследований, представлены некоторые научные и методические публикации. Brief biographical information from the life of the Honored Scientist of the Russian Federation, Corresponding Member of the RAASN, Doctor of Technical Sciences, Professor A.M. Boldyrev, who worked for a long time at the Department of Metal Structures and Welding in Construction (now the Department of Metal and Wooden Structures) and made a significant contribution to the development of the university and the department. The main directions of scientific and technical research are analyzed, some scientific and methodological publications are presented.
{"title":"A.M. BOLDYREV - SCIENTIST, TEACHER, MASTERMIND","authors":"Александр Орлов, Е. Г. Рубцова, С. В. Сизинцев","doi":"10.36622/vstu.2022.32.1.009","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.32.1.009","url":null,"abstract":"Приводятся краткие биографические сведения из жизни Заслуженного деятеля науки Российской Федерации, член-корреспондента РААСН, доктора технических наук, профессора А.М. Болдырева, длительное время проработавшего на кафедре металлических конструкций и сварки в строительстве (сейчас кафедра металлических и деревянных конструкций) и внесшего значительный вклад в развитие вуза и кафедры. Проанализированы основные направления научно-технических исследований, представлены некоторые научные и методические публикации.\u0000 Brief biographical information from the life of the Honored Scientist of the Russian Federation, Corresponding Member of the RAASN, Doctor of Technical Sciences, Professor A.M. Boldyrev, who worked for a long time at the Department of Metal Structures and Welding in Construction (now the Department of Metal and Wooden Structures) and made a significant contribution to the development of the university and the department. The main directions of scientific and technical research are analyzed, some scientific and methodological publications are presented.","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"89 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133737038","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-06-16DOI: 10.36622/vstu.2022.33.2.009
Алексей Чесноков, Владимир Владимирович Михайлов, И. В. Долматов
Рассмотрена проблема выявления повреждений мягкой оболочки покрытия тентовых строительных конструкций. Мелкие повреждения имеют тенденцию к быстрому увеличению, приводя оболочку в неработоспособное состояние и вызывая перенапряжение несущих элементов каркаса. Таким образом, рассматриваемая проблема является важной с практической точки зрения, а её решение позволит обслуживающему персоналу оперативно предпринять корректирующие мероприятия, не допустив прогрессирующего разрушения тентовой конструкции в целом. Предложено применение искусственной нейронной сети, прогнозирующей вероятности повреждений секторов покрытия. Нейронные сети принадлежат методам машинного обучения, получившим широкое развитие в настоящее время. Они используются для решения сложных задач при наличии неизвестных взаимосвязей между факторами. Нейронные сети находят применение в оценке работоспособного состояния строительных конструкций. Таким образом, рассматриваемая проблема является актуальной, а выбранный метод её решения перспективен с научной точки зрения. В работе предложен набор параметров тентовой строительной конструкции, относящейся к так называемым «bending-active»-системам, позволяющий выявить повреждённый сектор покрытия в условиях неравномерных внешних воздействий. Предложены основные параметры искусственной нейронной сети (число скрытых слоёв, количество элементов на каждом слое и тип функций активации), необходимые для получения надёжного результата. Произведена оценка сети на тестовом наборе данных, подтверждающая её работоспособность. Работа вносит вклад в развитие автоматизированных систем мониторинга технического состояния тентовых конструкций покрытия зданий. The problem of the damage detection in the soft shell of fabric building constructions is considered. Minor damages tend to grow in a short period of time. It results in transitioning the shell into inoperable state and causes overstress of the bearer members of the framework. Consequently, the considered problem is practically important. Its proper solution helps maintenance personnel to take corrective measures in due time thus preventing progressive collapse of the fabric structure in the whole. Artificial neural network is proposed for estimating the probabilities of damages of the roof’s sectors. Neural networks belong to machine learning methods which are widely used in our days. They are applied for tackling complex problems which include hidden relations between the factors. Neural networks are used for estimation of the functional state of building structures. Thus, the considered problem is relevant. The method adopted for its solution is prospective from the scientific point of view. The set of parameters of the fabric building construction which belongs to so-called ‘bending-active’-systems is proposed in the present work. The parameters allow detecting the damaged roof sector subjected to non-uniform external loads. The main parameters of the artificial neural network are also given for ob
{"title":"Damage Detection in the SOFT shell of the fabric roof construction of buildings by means of artificial neural network","authors":"Алексей Чесноков, Владимир Владимирович Михайлов, И. В. Долматов","doi":"10.36622/vstu.2022.33.2.009","DOIUrl":"https://doi.org/10.36622/vstu.2022.33.2.009","url":null,"abstract":"Рассмотрена проблема выявления повреждений мягкой оболочки покрытия тентовых строительных конструкций. Мелкие повреждения имеют тенденцию к быстрому увеличению, приводя оболочку в неработоспособное состояние и вызывая перенапряжение несущих элементов каркаса. Таким образом, рассматриваемая проблема является важной с практической точки зрения, а её решение позволит обслуживающему персоналу оперативно предпринять корректирующие мероприятия, не допустив прогрессирующего разрушения тентовой конструкции в целом. Предложено применение искусственной нейронной сети, прогнозирующей вероятности повреждений секторов покрытия. Нейронные сети принадлежат методам машинного обучения, получившим широкое развитие в настоящее время. Они используются для решения сложных задач при наличии неизвестных взаимосвязей между факторами. Нейронные сети находят применение в оценке работоспособного состояния строительных конструкций. Таким образом, рассматриваемая проблема является актуальной, а выбранный метод её решения перспективен с научной точки зрения. В работе предложен набор параметров тентовой строительной конструкции, относящейся к так называемым «bending-active»-системам, позволяющий выявить повреждённый сектор покрытия в условиях неравномерных внешних воздействий. Предложены основные параметры искусственной нейронной сети (число скрытых слоёв, количество элементов на каждом слое и тип функций активации), необходимые для получения надёжного результата. Произведена оценка сети на тестовом наборе данных, подтверждающая её работоспособность. Работа вносит вклад в развитие автоматизированных систем мониторинга технического состояния тентовых конструкций покрытия зданий.\u0000 The problem of the damage detection in the soft shell of fabric building constructions is considered. Minor damages tend to grow in a short period of time. It results in transitioning the shell into inoperable state and causes overstress of the bearer members of the framework. Consequently, the considered problem is practically important. Its proper solution helps maintenance personnel to take corrective measures in due time thus preventing progressive collapse of the fabric structure in the whole. Artificial neural network is proposed for estimating the probabilities of damages of the roof’s sectors. Neural networks belong to machine learning methods which are widely used in our days. They are applied for tackling complex problems which include hidden relations between the factors. Neural networks are used for estimation of the functional state of building structures. Thus, the considered problem is relevant. The method adopted for its solution is prospective from the scientific point of view. The set of parameters of the fabric building construction which belongs to so-called ‘bending-active’-systems is proposed in the present work. The parameters allow detecting the damaged roof sector subjected to non-uniform external loads. The main parameters of the artificial neural network are also given for ob","PeriodicalId":313102,"journal":{"name":"Stroitelʹnaâ mehanika i konstrukcii","volume":"11 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-06-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115458587","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：