26. Решение задачи круговой тоннельной обделки, Круговая тоннельная обделка под действием заданного активного вертикального и горизонтального давления грунта и пассивного давления упругого отпора грунта в зоне контакта
Круговая тоннельная обделка под действием заданного активного вертикального и горизонтального давления грунта и пассивного давления упругого отпора грунта в зоне контакта.
Геометрия:
Рис. 1. Круговая тоннельная обделка. Постановка задачи
Тип создаваемой задачи: Пространственная задача (X, Y, Z, UX, UY, UZ).
- интенсивность горизонтального равномерно распределенного активного давления грунта.
Расчетная схема:
Элементы тоннельной обделки – 16 стержневых элементов типа 10 (пространственный стержневой КЭ). Сетка конечных элементов разбита по окружности радиуса r = 3.75 м, расположенной в плоскости XOZ общей системы координат, с шагом центрального угла α = 22.5°. Начало общей системы координат находится в центре окружности. Оси X1 местных систем координат элементов направлены по хордам окружности в направлении обхода по часовой стрелке вокруг оси Y общей системы координат, если смотреть от начала координат. Оси Z1 местных систем координат элементов направлены от центра окружности. Элементы, моделирующие упругий отпор грунта – 16 элементов односторонних двухузловых связей, работающих на сжатие, типа 265. Конечные элементы сориентированы по радиусам окружности от центра и примыкают к узлам сопряжения элементов круговой тоннельной обделки. Обеспечение граничных условий достигается за счет наложения связей на опорные узлы элементов упругого отпора грунта по направлениям степеней свободы X, Y, Z, а также на узлы элементов круговой тоннельной обделки по направлению степени свободы Y. Для обеспечения геометрической неизменяемости системы на узлы элементов круговой тоннельной обделки, расположенные по вертикальной оси симметрии, вводятся связи по направлению степени свободы X. Воздействие активного вертикального и горизонтального давления грунта задается в виде вертикальных Pi и горизонтальных Qi сосредоточенных сил в узлах сопряжения элементов круговой тоннельной обделки. Нелинейное загружение формировалось простым шаговым методом с коэффициентом загружения – 0.01 и количеством шагов - 100 для линейного загружения. Расчетная схема представлена на рисунке 2.
Рис. 5. Значения реакций в опорных узлах вдоль оси X1 местной системы координат, Rx, т
Результаты подбора армирования:
Расчет армирования произведен по СП 63.13330.2012 параметры, задаваемые для расчета приведены на рисунке 6. Армирование подбирается с учетом 2-го предельного состояния распределенное в нижней и верхней зоне, симметричное, расстояние от центра арматурных стержней до граней – 7 см (рис. 7). Результаты подбора армирования приведены на рисунках 8-11. По 2-му предельному состоянию дополнительное армирование не требуется.
Рис. 6. Параметры для расчета армирования
Рис. 7. Расположение арматурных стержней
Рис. 8. Результаты подбора армирования As1
Рис. 9. Результаты подбора армирования As2
Таблица 2 - Ж.Б. стержни, подбор
Номер
НC
Параметры конструирования
As1 (см^2)
As2 (см^2)
%
Ширина прод. раскр. трещин (см)
Ширина непрод. раск. трещин (см)
Симметрия
Ly (м)
Lz (м)
1
1
1
12
12
0.58415
0.026419
0.026419
Н
1.4632
1.4632
1
2
1
8
8
0.40165
0.014794
0.014794
Н
1.4632
1.4632
1
3
1
4.7
4.7
0.2328
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
2
1
1
3.5
3.5
0.1728
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
2
2
1
Н
1.4632
1.4632
2
3
1
Н
1.4632
1.4632
3
1
1
Н
1.4632
1.4632
3
2
1
1.2
1.2
0.0604
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
3
3
1
6.6
6.6
0.3318
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
4
1
1
5.6
5.6
0.27795
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
4
2
1
2.7
2.7
0.13645
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
4
3
1
0.2
0.2
0.01025
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
13
1
1
0.2
0.2
0.01025
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
13
2
1
2.7
2.7
0.13645
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
13
3
1
5.6
5.6
0.27795
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
14
1
1
6.6
6.6
0.3318
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
14
2
1
1.2
1.2
0.0604
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
14
3
1
Н
1.4632
1.4632
15
1
1
Н
1.4632
1.4632
15
2
1
Н
1.4632
1.4632
15
3
1
3.5
3.5
0.1728
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
16
1
1
4.7
4.7
0.2328
0.0112
0.0112
Н
1.4632
1.4632
16
2
1
8
8
0.40165
0.014794
0.014794
Н
1.4632
1.4632
16
3
1
12
12
0.58415
0.026419
0.026419
Н
1.4632
1.4632
Если у вас остались вопросы по расчету круговой тоннельной обделки в ПК ЛИРА 10 или другому функционалу расчетного комплекса – будем рады вас проконсультировать.
Выполнено формирование информационной модели многоэтажного жилого здания в BIM-системе Renga. Проведен экспорт модели и расчет конструктивной системы здания в ПК Лира 10.12. Представлены результаты моделирования и проектирования.
В большинстве опытов по испытанию адгезионных соединений измеряется средняя адгезионная прочность. Данная величина вычисляется как отношение разрушающей нагрузки к площади склейки. Подобный подход подразумевает равномерное распределение касательных напряжений. Исследователи давно обнаружили, что средняя адгезионная прочность соединения является сильной функцией геометрических [1] и физико-механических параметров модели и, следовательно, делает малоинформативными и несопоставимыми экспериментальные данные, выполненные на отличающихся образцах. Малочисленные результаты по измерению касательных напряжений по площади склейки с использованием преимущественно поляризационно-оптических методов [2] показывают, что распределение напряжений является нелинейной функцией. При этом наблюдается концентрация напряжений у торцов модели. В связи с этими фактами возникает необходимость детального изучения напряженно-деформированного состояния адгезионных соединений.
В статье рассмотрено практическое применение методики нелинейного статического анализа сейсмостойкости зданий и сооружений. Произведен расчет одноэтажной стальной рамы нелинейным статическим и нелинейным динамическим методами. В результате анализа полученных результатов расчета показана значимость высших форм колебаний и необходимость анализа их влияния на реакцию системы.
С помощью современного программно-вычислительного комплекса ЛИРА 10.6 выполнена сравнительная оценка напряженно–деформированного состояния не поврежденного и коррозионно-поврежденного железобетонного элемента при динамическом и статическом нагружении. Проанализировано влияния ослабленного коррозией бетонного участка сжатой зоны на перераспределение напряжений в сечении.
Участники вебинара узнают, как обмениваться данными и экономить время на создании расчетных моделей в ПК ЛИРА 10.12, используя уже существующие модели из ModelStudio CS.
На вебинаре вы научитесь где и как правильно использовать тот или иной способ задания нагрузки. Будут рассмотрены полезные типы нагрузок, которые, возможно, вами никогда не использовались.