Оценка надежности пластин при действии случайных сейсмических нагрузок

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Обзор литературы по проблемам исследования.
1.1. Общие положения теории надежности строительных
конструкций
1.2. Упругопластическая постановка задачи динамики пластины
1.3. Общие подходы к заданию сейсмического воздействия
Глава 2. Определение параметров н моделирование сейсмического воздействия на основе имеющейся базы ннструментальных акселерограмм
2.1. Статистическая обработка имеющихся инструментальных акселерограмм
2.2. Моделирование случайных акселерограмм сейсмического воздействия методом канонического разложения.
2.3. Моделирование акселерограмм сейсмического воздействия с использованием теории фракталов
Глава 3. Особенности детерминированных решений при
вероятностных расчетах прямоугольных плит с учетом
физической нелинейности.
3.1. Численноаналитический метод
3.2. Решение динамической задачи с использованием неявных схем интегрирования уравнений движения
3.3. Решение динамической задачи с использованием явных схем интегрирования уравнений движения
3.4. Сравнительный анализ явных и неявных методов
3.5. Оценка надежности шарнирно опертой железобетонной
плиты при действии прямоугольной импульсной нагрузки
Глава 4. Оценка надежности консольных и опертых но контуру плит больших пролетов при действии случайных сейсмических нагрузок
4.1. Особенности метода статистических испытаний при оценке надежности прямоугольной плиты.
4.2. Вероятностные параметры сейсмической нагрузки
4.3. Вероятностный расчет консольных и опертых по контуру железобетонных плит больших пролетов.
Основные выводы.
Библиографический список использованной литерату ры.
Введение
Основной целью расчета строительных конструкций является решение вопроса о достаточно надежной работе конструкций в течение установленного срока. Под надежностью конструкции понимают ее способность сохранять эксплуатационные свойства в течение заданного периода времени. Поскольку поведение реальных конструкций обусловлено взаимодействием ряда факторов случайной природы, то оценку их надежности следует выполнять с позиций вероятностных методов.
Особенно важна для инженерной практики оценка надежности строительных конструкций, проектируемых в сейсмических районах. В настоящее время для расчета конструкций на сейсмические воздействия применяются два подхода. Первый подход реализован в действующих нормах проектирования и заключается в использовании расчетного спектра реакции, получаемого как огибающая кривая всех средних спектров реакции в соответствующем географическом районе. Такой спектр может непосредственно использоваться для определения упругой реакции систем с одной и многими степенями, свободы. Другой подход, обладающий рядом существенных преимуществ в сравнении с первым, состоит из двух этапов генерирование акселерограммы землетрясения с заданными расчетными характеристиками непосредственное использование полученной искусственной акселерограммы при шаговом интегрировании уравнений движения. Он требует большей затраты времени, чем использование спектра реакции, но может применяться как для расчета упругих, так и неупругих систем. Моделирование акселерограммы осуществляется на основе анализа инструментальных акселерограмм, которые по своему виду представляют собой реализации случайного нестационарного процесса. Их анализ выполняется на основе спектральнокорреляционной теории.
Следует заметить, что полное статистическое описание случайных процессов, за исключением только класса гауссовых процессов, требует
оценки моментов высших порядков с учетом многоточечных корреляций. Это приводит к возрастанию сложности и объема вычислений при ухудшении точности и ставит под сомнение само описание случайных процессов такими характеристиками. Возможной альтернативой является фрактальный анализ связанных с процессом геометрических объектов. Фрактальное распределение во времени и пространстве могут иметь плотности распределения различных величин, графики сигналов, множества экстремумов случайных процессов и т.д.
Для вероятностных расчетов, прежде всего, необходимо иметь детерминированное решение. Очевидно, что при расчете строительных конструкций, находящихся под действием нагрузок высокой интенсивности, необходимо учитывать пластические свойства материалов конструкций. Решения такого рода задач можно получить с помощью метода конечных элементов, при этом могут использоваться явные и неявные методы прямого интегрирования уравнений движения. Эти методы имеют свои преимущества и недостатки, поэтому для решения конкретного класса задач следует использовать метод, обладающий наибольшей вычислительной эффективностью.
Наиболее универсальным методом оценки надежности является, метод статистических испытаний. Однако возможность его практического применения ограничена временем детерминированного расчета и величиной возможной вероятности отказа. Время, детерминированного расчета играет ключевую роль при решении вероятностных задачи для высоконадежных систем методом статистических испытаний.
В настоящее время большинство задач теории надежности строительных конструкций еще только поставлено и не получило необходимого для практики решения. Разработка этих задач представляет собой важную и актуальную проблему.
Актуальность