|
44 сравнению с реальной. Модель плоской системы здания совместно с фундаментом и основанием исследуется в работе Л.А.Бартоломея [15]. Следующая по сложности расчетная модель здания трехмерная пространственная система, в виде многоэтажных плоских или пространственных многопролетных рам. Стойками рам являются глухие (без проемов) участки стен, а ригелями перемычки и перекрытия. При этом ригели имеют переменную жесткость (бесконечно большую в пределах длины простенков и конечную в местах проемов) [190]. Так в работе Б.А. Гарагаша предлагается расчетная схема здания в виде пространственной системы стержней [59], соединенных между собой дискретными податливыми связями. Жесткость основания чаще всего в таких расчетных схемах учитывают с помощью коэффициентов постели. В настоящее время, в связи с интенсивным развитием вычислительной техники и методов математического моделирования, все больше исследователей обращаются в своих работах к пространственным расчетным схемам, выделяя те или иные аспекты в своих исследованиях, а современные программные комплексы предоставляют пользователям возможности проведения расчета целого здания, да еще совместно с фундаментом и основанием. Чаще всего здание моделируется в виде пространственной системы пластин и оболочек. Грунтовое основание при этом рассматривается либо в виде полубесконечного пространства, либо линейного упругого слоя. Свойства его описываются различными механическими моделями, чаще всего, моделью Винклера и ее модификациями, реже нелинейно-упругими или упруго-пластическими моделями. Неоднородность грунта в плане обычно не учитывается, а по глубине иногда описывается экспоненциальными зависимостями. В работах А.Г. Шашкина и К.Г. Шашкина [291, 293] моделируются пространственные конструкции зданий совместно с фундаментом и основанием, исследуется их напряженно-деформированное состояние, но основной акцент делается на моделировании свойств грунтового основания без учета нелинейного поведения и возможности разрушения материалов надземных конструкций. При разработке проекта нового здания расчетная схема обычно выбира |
как балка с приведенной изгибной жесткостью или балка с приведенной изгибной Е /пр и сдвиговой бЛщ, жесткостями, либо с жесткостями,пр изменяющимися по длине здания £ /пр(я:), САпр(х). Иногда система зданиефундамент-основание заменяется двумя стержнями разной жесткости (зданиефундамент), лежащими на упругом основании [30]. При этом для описания поведения основания предложено большое количество моделей, которые мы рассмотрим ниже. Такой расчет проводился до недавнего времени. Он не представляет особых математических трудностей, является весьма приближенным и может приводить к неэкономичным конструктивным решениям. Двумерные расчетные модели в настоящее время имеют наиболее широкое распространение в практике проектирования, так как сравнительно просты и вместе с тем позволяют учесть многие специфические особенности взаимодействия несущих конструкций при их изгибе. В этом случае здание или отдельная стена рассматривается как плоская конструкция (в виде балки-стенки или рамы), способная воспринимать внешнюю нагрузку, действующую только в ее плоскости, либо в виде составных стержней с жесткостью равной сумме жесткостей продольных стен. На основе таких моделей нельзя рассчитывать здание на кручение, в них не учитывается пространственное взаимодействие конструкций и поэтому занижается пространственная жесткость здания по сравнению с реальной. Модель плоской системы здания совместно с фундаментом и основанием исследуется в работе Л.А.Бартоломея [10]. Следующая по сложности расчетная модель здания трехмерная пространственная система, в виде многоэтажных плоских или пространственных многопролетных рам. Стойками рам являются глухие (без проемов) участки стен, а ригелями перемычки и перекрытия. При этом ригели имеют переменную жесткость (бесконечно большую в пределах длины простенков и конечную в местах проемов) [134]. Так в работе Б.А. Гарагаша предлагается расчетная схема здания в виде пространственной системы стержней [30], соединенных между собой дискретными податливыми связями. 36 Жесткость основания чаще всего в таких расчетных схемах учитывают с помощью коэффициентов постели. В настоящее время, в связи с интенсивным развитием вычислительной техники и методов математического моделирования, ориентированных на широкое использование ЭВМ, все больше исследователей обращаются в своих работах к пространственным расчетным схемам, выделяя те или иные аспекты в своих исследованиях, а современные программные комплексы предоставляют пользователям возможности проведения расчета целого здания, да еще совместно с фундаментом и основанием. Чаще всего здание моделируется в виде пространственной системы пластин и оболочек. Грунтовое основание при этом рассматривается либо в виде полубесконечного пространства, либо линейного упругого слоя. Свойства его описываются различными механическими моделями, чаще всего, моделью Винклера и ее модификациями, реже нелинеино-упругими или упруго-пластическими моделями. Неоднородность грунта в плане обычно не учитывается, а по глубине иногда описывается экспоненциальными зависимостями. В Шашкина и К.Г. Шашкина моделируются пространственные конструкции зданий совместно с фундаментом и основанием, исследуется их напряженно-деформированное состояние, но основной акцент делается на моделировании свойств грунтового основания без учета нелинейного поведения и возможности разрушения материалов надземных конструкции. При разработке проекта нового здания расчетная схема обычно выбирается заранее в предположении, что материалы сооружения должны работать в упругой области, и проектировщик следит за тем, чтобы проектируемый объект был выполнен в соответствии с этой схемой. При оценке же существующей конструкции расчетная схема должна выбираться адекватной существующему строению, включая имеющиеся в конструкциях дефекты и повреждения [124]. Кроме того, изменение условий эксплуатации сооружения, не предусмотренные первоначальным проектом, могут вызвать 37 |