Конечно-элементный анализ — Строительные материалы и изделия

35-46 стр.

Аннотация

В работе проведена оценка прочностных и усталостных характеристик усиливаемых поврежденных стальных балок с использованием композитных материалов – фиброармированных полимеров (ФАП) при помощи аналитической модели с использованием программы ANSYS. Рассмотрен подход к проектированию, основанный на методологии постоянного графика усталости; построены в программе ANSYS модели пяти стальных балок, армированных углепластиком. Модель нагружалась симметрично расположенной сосредоточенной нагрузкой до разрушения. Кривые распространения усталостной трещины показали, что пластины углепластика сдерживают рост трещины и увеличивают долговечность. Результаты показали, что усиление углепластиком стальных балок увеличивает предельную нагрузку и увеличивает пла-стичность балки.

PDF

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ МОДЕЛИ КЭМ-КЛЕЙ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ГРАНУЛИРОВАННЫХ МЕТАМАТЕРИАЛОВ В ИНЖЕНЕРНОЙ СЕЙСМОЛОГИИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-3-54-60

Кузнецов С.В., Аль Шемали А.А.

54-60 стр.

Аннотация

Проблема защиты зданий и сооружений от вибраций естественной и искусственной природы является важной для современного строительства. Один из таких современных методов защиты – сей-смические подушки. Целью данной работы было изучение влияния добавления слоя гранулированного метаматериала под плитным фундаментом на колебания здания при воздействии сейсмических поперечных волн (S-волн). Для достижения этой цели был использован метод конечных элементов (МКЭ) в сочетании с моделями Кэм-Клей. Модель КЭ состоит из десятиэтажной верхней части сооружения, опирающейся на плитный фундамент, под которым находится слой гранулированных метаматериалов. 16 моделей были созданы с учетом изменения значений этих параметров (Толщина подушки; плотность; когезия; параметр прочности критического состояния (M); модуль Юнга -–коэффициент Пуассона). Динамический анализ, проведенный с использованием программного комплекса Abaqus/CAE, показал эффективность гранулированных метаматериалов в их способности рассеивать сейсмическую энергию и значительно снижать уровень колебаний, передаваемых от грунта к зданию.

PDF

МОДЕЛИ ДРУКЕРА-ПРАГЕРА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ГРАНУЛИРОВАННЫХ МЕТАМАТЕРИАЛОВ В ИНЖЕНЕРНОЙ СЕЙСМОЛОГИИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-2-5-11

Аль Шемали А.А.

5-11 стр.

Аннотация

На сегодняшний день проблема разработки методов защиты зданий и сооружений от вибраций, передаваемых им от грунта под действием сейсмических воздействий, является чрезвычайно акту-альной. Один из таких современных методов – сейсмические подушки. Цель данной работы заключалась в изучении эффективности добавления подушки из гранулированных метаматериалов под фундамент здания для уменьшения влияния сейсмических поперечных волн. Метод конечных элементов (КЭ) в сочетании с моделями Друкера-Прагера был использован для исследования диссипации волновой энергии. Модель КЭ состоит из десятиэтажной верхней части сооружения, опирающейся на плитный фундамент, под которым находится слой гранулированных метаматериалов. Проанализированы значения пяти переменных, влияющих на механические свойства этих метаматериалов (плотность – когезия – угол внутреннего трения – модуль Юнга – коэффициент Пуассона) для двух разных толщин подушки. Динамический анализ, проведенный с использованием программного комплекса Abaqus/CAE, показал эффективность гранулированных метаматериалов в их способности значительно снижать величины ускорений, скоростей и перемещений в исследуемом сооружении. Проведенный анализ также показал, что среди исследуемых переменных когезия является параметром, наиболее сильно влияющим на эффективность метаматериалов в их способности рассеивать энергию сейсмических волн, в то время как для других параметров существенного влияния не наблюдалось.

PDF