Научное направление:
«СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПОДАТЛИВЫМИ УЗЛОВЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ»
Шифры научных специальностей, в рамках которых разрабатывалось данное научное направление:
Краткая аннотация научного направления:
Цель и концепция научного направления - Подготовка высококвалифицированных конструкторов-проектировщиков и строителей в области конструирования, расчета, технической эксплуатации и реконструкции зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения, в том числе строительных объектов туризма и спорта.
Содержанием научного направления являются методы расчета стержневых систем и их элементов на прочность, устойчивость при различных силовых воздействиях с учетом линейной и нелинейной податливости в соединениях элементов.
Условия применения и принципы проектирования стержневых систем (в особенности статически неопределимых) из деревянных, металлических и железобетонных элементов определяют ряд особенностей работы этих сооружений. К этим особенностям относятся податливость фундаментов стержневых систем, взаимодействие стержневых систем с упругим (Винклеровским) и неупругим основании, влияние на напряженное состояние стержневых систем от жесткости узлов, а также перераспределение усилий в стержневых системах от податливости узлов и узловых соединений. Изменения усилий в элементах статически неопределимых стержневых конструкций от смещений в узловых соединениях элементов достигают 25 - 35%. Деформативность системы может увеличиваться до 40%. Более того, при перераспределении напряженно-деформируемого состояния в элементах статически неопределимых стержневых систем, в некоторых элементах усилия изменяют знак. Т.е запроектированный на растяжение элемент начинает работать на сжатие и теряет устойчивость.
В практике проектных организаций отмеченные особенности при выполнении расчетов стержневых систем, как правило, не учитываются. Это затрудняет проектирование равнопрочных конструкций и приводит как к наличию излишних запасов в одних элементах сооружения, так и к недостаточной надежности других.
Поэтому можно считать, что исследования, направленные на изучение действительной работы стержневых систем с податливыми соединениями элементов является актуальными.
Регистрация нового научного направления «Строительная механика стержневых систем с учетом податливости в соединениях элементов» и проведение этих исследований, соответствует задачам технического прогресса в строительстве и мостостроении.
Содержанием научного направления являются методы расчета стержневых систем и их элементов на прочность, устойчивость при различных силовых воздействиях с учетом линейной и нелинейной податливости в соединениях элементов.
Условия применения и принципы проектирования стержневых систем (в особенности статически неопределимых) из деревянных, металлических и железобетонных элементов определяют ряд особенностей работы этих сооружений. К этим особенностям относятся податливость фундаментов стержневых систем, взаимодействие стержневых систем с упругим (Винклеровским) и неупругим основании, влияние на напряженное состояние стержневых систем от жесткости узлов, а также перераспределение усилий в стержневых системах от податливости узлов и узловых соединений. Изменения усилий в элементах статически неопределимых стержневых конструкций от смещений в узловых соединениях элементов достигают 25 - 35%. Деформативность системы может увеличиваться до 40%. Более того, при перераспределении напряженно-деформируемого состояния в элементах статически неопределимых стержневых систем, в некоторых элементах усилия изменяют знак. Т.е запроектированный на растяжение элемент начинает работать на сжатие и теряет устойчивость.
В практике проектных организаций отмеченные особенности при выполнении расчетов стержневых систем, как правило, не учитываются. Это затрудняет проектирование равнопрочных конструкций и приводит как к наличию излишних запасов в одних элементах сооружения, так и к недостаточной надежности других.
Поэтому можно считать, что исследования, направленные на изучение действительной работы стержневых систем с податливыми соединениями элементов является актуальными.
Регистрация нового научного направления «Строительная механика стержневых систем с учетом податливости в соединениях элементов» и проведение этих исследований, соответствует задачам технического прогресса в строительстве и мостостроении.
Аннотации трех наиболее значимых публикаций:
Должиков В.Н. ВЛИЯНИЕ ПОДАТЛИВОСТИ БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА РАБОТУ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ОПОР ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МОСТОВ. ОБЗОР
Журнал "Международный журнал экспериментального образования". - 2016. - № 11-2, 243-248
С учетом результатов исследований предложен метод расчёта вспомогательных стационарных и плавучих опор с учетом смещений в болтовых соединениях надстроек и плашкоутов. Основу расчета составляет замена модулей упругости материала на модули деформаций элементов решетчатых конструкций, а также введение упругих шарниров в местах болтовых соединений плашкоутов плавучих опор. Предложенная методика расчета плавучих опор распространяется на случаи как узких, так и широких плашкоутов. В результате численного анализа установлено, что наибольшее влияние смещения в соединениях оказывают на элементы решетки.
Должиков В.Н. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПО НАПРАВЛЕНИЮ НЕИЗВЕСТНЫХ ОПОРНЫХ РЕАКЦИЙ НАДСТРОЙКИ ОТ СДВИГОВ В СТЫКАХ ПОНТОНОВ
Журнал "Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований". - 2013. - № 4, 115-117
Установлено, что значения усилий в надстройке, полученные в результате упрощенного расчёта плавучей опоры плашкоут-балка, загруженная равномерно распределённым гидростатическим давлением, близки к полученным при расчёте плавучей опоры, плашкоут которой представляется в виде системы перекрестных балок.
Выявлено, что учёт смешений в соединениях понтонов приводит к существенному изменению усилий в плашкоуте, а именно, к уменьшению изгибающего момента и увеличению поперечной силы. Смещения в стыках плашкоута значительно увеличивают усилия в крайних стойках надстройки и уменьшают с изменением знака в средних.
Должиков В.Н., Должиков А.В. К ВОПРОСУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ПОКРЫТИЙ С БОЛТОВЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ЭЛЕМЕНТОВ
Журнал "Успехи современного естествознания". - 2007. - № 12-1, 93-94
Стремление к увеличению габаритов зданий а, следовательно, и увеличению площади покрытия в промышленных, развлекательных и спортивных сооружениях привело к расширению номенклатуры конструкций с болтовыми соединениями их элементов.
Компоновочные и конструктивные особенности таких элементов позволяют выделить монтируемые с их применением конструкции в особый класс сооружений, отличительными особенностями которых являются:
- перераспределение усилий в статически неопределимых системах вследствие неупругих смещений в соединениях элементов, вызываемых неплотной постановкой болтов в отверстия;
- влиянием на усилие в статически неопределимых системах повышенных деформаций их оснований вследствие неравномерных просадок фундаментов этих сооружений.
Предложенный Расчет ведется методом итерации с поэтапным уточнением усилий в элементах статически неопределимых систем. .
Замена модуля упругости на модуль линейной деформации позволит учесть смещения в болтовых соединениях при расчете многократно статически неопределимых систем и избежать перераспределений усилий в элементах, приводящих к разрушению конструкций.
Журнал "Международный журнал экспериментального образования". - 2016. - № 11-2, 243-248
С учетом результатов исследований предложен метод расчёта вспомогательных стационарных и плавучих опор с учетом смещений в болтовых соединениях надстроек и плашкоутов. Основу расчета составляет замена модулей упругости материала на модули деформаций элементов решетчатых конструкций, а также введение упругих шарниров в местах болтовых соединений плашкоутов плавучих опор. Предложенная методика расчета плавучих опор распространяется на случаи как узких, так и широких плашкоутов. В результате численного анализа установлено, что наибольшее влияние смещения в соединениях оказывают на элементы решетки.
Должиков В.Н. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПО НАПРАВЛЕНИЮ НЕИЗВЕСТНЫХ ОПОРНЫХ РЕАКЦИЙ НАДСТРОЙКИ ОТ СДВИГОВ В СТЫКАХ ПОНТОНОВ
Журнал "Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований". - 2013. - № 4, 115-117
Установлено, что значения усилий в надстройке, полученные в результате упрощенного расчёта плавучей опоры плашкоут-балка, загруженная равномерно распределённым гидростатическим давлением, близки к полученным при расчёте плавучей опоры, плашкоут которой представляется в виде системы перекрестных балок.
Выявлено, что учёт смешений в соединениях понтонов приводит к существенному изменению усилий в плашкоуте, а именно, к уменьшению изгибающего момента и увеличению поперечной силы. Смещения в стыках плашкоута значительно увеличивают усилия в крайних стойках надстройки и уменьшают с изменением знака в средних.
Должиков В.Н., Должиков А.В. К ВОПРОСУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ СТЕРЖНЕВЫХ ПОКРЫТИЙ С БОЛТОВЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ЭЛЕМЕНТОВ
Журнал "Успехи современного естествознания". - 2007. - № 12-1, 93-94
Стремление к увеличению габаритов зданий а, следовательно, и увеличению площади покрытия в промышленных, развлекательных и спортивных сооружениях привело к расширению номенклатуры конструкций с болтовыми соединениями их элементов.
Компоновочные и конструктивные особенности таких элементов позволяют выделить монтируемые с их применением конструкции в особый класс сооружений, отличительными особенностями которых являются:
- перераспределение усилий в статически неопределимых системах вследствие неупругих смещений в соединениях элементов, вызываемых неплотной постановкой болтов в отверстия;
- влиянием на усилие в статически неопределимых системах повышенных деформаций их оснований вследствие неравномерных просадок фундаментов этих сооружений.
Предложенный Расчет ведется методом итерации с поэтапным уточнением усилий в элементах статически неопределимых систем. .
Замена модуля упругости на модуль линейной деформации позволит учесть смещения в болтовых соединениях при расчете многократно статически неопределимых систем и избежать перераспределений усилий в элементах, приводящих к разрушению конструкций.