Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук.
Пенза: ПГУАС, 2006. — 340 с.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения Научный консультант: доктор технических наук, профессор Баранова Т.И. Цель диссертационной работы заключается в развитии методов расчета и конструктивных решений сетчатых куполов из дерева и пластмасс на основе целенаправленных экспериментально-теоретических исследований. Автор защищает:
- методологию совершенствования расчета сжато — изгибаемых деревянных элементов купольного покрытия, включающую: усовершенствованную расчетную модель и алгоритм расчета на основе физической, геометрической и конструктивной нелинейностей, новые результаты численного и физического экспериментов по исследованию деревянных сжато - изгибаемых элементов;
- новый параметр - комплексный эквивалентный модуль деформаций, позволяющий одновременно оценивать влияние физической, геометрической, конструктивной нелинейности и обмятия древесины на деформированное состояние элемента купола;
- метод расчета трехслойных треугольных панелей купольного покрытия при совместном действии изгибающего момента и продольных сил, базирующийся на результатах численного и физического экспериментов;
- расчетную модель и алгоритм расчета на местную устойчивость сетчатых куполов из дерева и пластмасс на основе физической, геометрической и конструктивной нелинейностей, а также с учетом обмятия древесины в узлах;
- метод расчета сетчатых куполов из дерева и пластмасс на местную устойчивость, разработанный на основе результатов численного и физических экспериментов;
- метод расчета сетчатых деревянных куполов на общую устойчивость с использованием разработанного комплексного модуля деформации — Ежв, одновременно учитывающего физическую, геометрическую и конструктивную нелинейности, а также обмятие древесины в узлах;
- выявленное в ходе численного и физического экспериментов, совокупное влияние различных факторов на напряженно-деформированное состояние сетчатых куполов из дерева и пластмасс;
- усовершенствованные методы расчета на устойчивость обшивок и обрамлений трехслойных панелей купольного покрытия;
- новые оптимальные многогранные поверхности и оптимальные геометрические параметры несущих элементов (ребер и панелей) купольных покрытий;
- новые конструктивные решения сетчатых куполов из дерева и пластмасс; Научную новизну работы составляют:
- совершенствование теории сопротивления сетчатых куполов из дерева и пластмасс;
- метод расчета сжато — изгибаемых деревянных элементов купольного покрытия на основе физической, геометрической и конструктивной нелинейности, базирующийся на предлагаемой расчетной модели и новых экспериментальных данных о напряженно -деформированном состоянии таких элементов;
- метод расчета трехслойных треугольных панелей купольного покрытия при продольно - поперечном изгибе, основывающийся на новых экспериментально - теоретических данных о напряженно — деформированном состоянии панелей;
- метод расчета на местную устойчивость сетчатых куполов с учетом нелинейных зависимостей и конструктивных особенностей деревянных куполов, базирующийся на новой расчетной модели и новых экспериментальных и теоретических значениях критической нагрузки;
- метод расчета сетчатых деревянных куполов на общую устойчивость с использованием комплексного эквивалентного модуля деформации - Еэкъ, учитывающего физическую, геометрическую и конструктивную нелинейности, а также обмятие древесины в узлах;
- усовершенствованные методы расчета на устойчивость обшивок и обрамлений трехслойных панелей купольного покрытия;
- оценка совокупного влияния различных факторов на напряженно-деформированное состояние сетчатых куполов из дерева из пластмасс;
- основы формообразования оптимальных многогранных поверхностей с использованием икосаэдра и оптимальные параметры несущих элеметов сетчатых куполов из дерева и пластмасс;
- новые формы и конструктивные решения сетчатых куполов из дерева и пластмасс;
- рекомендации по расчету и конструированию сетчатых куполов. Практическое значение диссертации и внедрение результатов Практическое значение работы заключается в совершенствовании процесса проектирования сетчатых куполов из дерева и пластмасс, а также в повышении надежности данных конструкций. Разработанные методы расчета более точно описывают физическую работу сетчатых куполов из дерева и пластмасс, особенно нелинейность сопротивления отдельных несущих элементов и куполов в целом. Разработанные алгоритмы доведены до практического применения в виде компьютерных программ, использование которых позволяет получать оптимальные конструктивные решения. Новые формы и конструктивные решения сетчатых куполов снижают трудоемкость проектирования купольного покрытия на 15 - 30%, трудоемкость изготовления и монтажа -на 10 - 15% и стоимость купола в целом — на 5 — 10%. Проведенные в диссертации исследования развивают нормативную экспериментальную базу купольных покрытий и вносят практический вклад в развитие теории пространственных конструкицй.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения Научный консультант: доктор технических наук, профессор Баранова Т.И. Цель диссертационной работы заключается в развитии методов расчета и конструктивных решений сетчатых куполов из дерева и пластмасс на основе целенаправленных экспериментально-теоретических исследований. Автор защищает:
- методологию совершенствования расчета сжато — изгибаемых деревянных элементов купольного покрытия, включающую: усовершенствованную расчетную модель и алгоритм расчета на основе физической, геометрической и конструктивной нелинейностей, новые результаты численного и физического экспериментов по исследованию деревянных сжато - изгибаемых элементов;
- новый параметр - комплексный эквивалентный модуль деформаций, позволяющий одновременно оценивать влияние физической, геометрической, конструктивной нелинейности и обмятия древесины на деформированное состояние элемента купола;
- метод расчета трехслойных треугольных панелей купольного покрытия при совместном действии изгибающего момента и продольных сил, базирующийся на результатах численного и физического экспериментов;
- расчетную модель и алгоритм расчета на местную устойчивость сетчатых куполов из дерева и пластмасс на основе физической, геометрической и конструктивной нелинейностей, а также с учетом обмятия древесины в узлах;
- метод расчета сетчатых куполов из дерева и пластмасс на местную устойчивость, разработанный на основе результатов численного и физических экспериментов;
- метод расчета сетчатых деревянных куполов на общую устойчивость с использованием разработанного комплексного модуля деформации — Ежв, одновременно учитывающего физическую, геометрическую и конструктивную нелинейности, а также обмятие древесины в узлах;
- выявленное в ходе численного и физического экспериментов, совокупное влияние различных факторов на напряженно-деформированное состояние сетчатых куполов из дерева и пластмасс;
- усовершенствованные методы расчета на устойчивость обшивок и обрамлений трехслойных панелей купольного покрытия;
- новые оптимальные многогранные поверхности и оптимальные геометрические параметры несущих элементов (ребер и панелей) купольных покрытий;
- новые конструктивные решения сетчатых куполов из дерева и пластмасс; Научную новизну работы составляют:
- совершенствование теории сопротивления сетчатых куполов из дерева и пластмасс;
- метод расчета сжато — изгибаемых деревянных элементов купольного покрытия на основе физической, геометрической и конструктивной нелинейности, базирующийся на предлагаемой расчетной модели и новых экспериментальных данных о напряженно -деформированном состоянии таких элементов;
- метод расчета трехслойных треугольных панелей купольного покрытия при продольно - поперечном изгибе, основывающийся на новых экспериментально - теоретических данных о напряженно — деформированном состоянии панелей;
- метод расчета на местную устойчивость сетчатых куполов с учетом нелинейных зависимостей и конструктивных особенностей деревянных куполов, базирующийся на новой расчетной модели и новых экспериментальных и теоретических значениях критической нагрузки;
- метод расчета сетчатых деревянных куполов на общую устойчивость с использованием комплексного эквивалентного модуля деформации - Еэкъ, учитывающего физическую, геометрическую и конструктивную нелинейности, а также обмятие древесины в узлах;
- усовершенствованные методы расчета на устойчивость обшивок и обрамлений трехслойных панелей купольного покрытия;
- оценка совокупного влияния различных факторов на напряженно-деформированное состояние сетчатых куполов из дерева из пластмасс;
- основы формообразования оптимальных многогранных поверхностей с использованием икосаэдра и оптимальные параметры несущих элеметов сетчатых куполов из дерева и пластмасс;
- новые формы и конструктивные решения сетчатых куполов из дерева и пластмасс;
- рекомендации по расчету и конструированию сетчатых куполов. Практическое значение диссертации и внедрение результатов Практическое значение работы заключается в совершенствовании процесса проектирования сетчатых куполов из дерева и пластмасс, а также в повышении надежности данных конструкций. Разработанные методы расчета более точно описывают физическую работу сетчатых куполов из дерева и пластмасс, особенно нелинейность сопротивления отдельных несущих элементов и куполов в целом. Разработанные алгоритмы доведены до практического применения в виде компьютерных программ, использование которых позволяет получать оптимальные конструктивные решения. Новые формы и конструктивные решения сетчатых куполов снижают трудоемкость проектирования купольного покрытия на 15 - 30%, трудоемкость изготовления и монтажа -на 10 - 15% и стоимость купола в целом — на 5 — 10%. Проведенные в диссертации исследования развивают нормативную экспериментальную базу купольных покрытий и вносят практический вклад в развитие теории пространственных конструкицй.