doi: 10.18720/MCE.69.2

Численное моделирование случайного распределения напряжений для деревянных конструкций

И.К. Раша, ООО «Проектно-консалтинговая фирма «Стройреконструкция», г.Санкт-Петербург, Россия

О.Н. Перцева, А.Ю. Лазарева, Г.В. Мартынов, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт- Петербург, Россия

Вероятностное распределение является основной характеристикой процессов, которые могут быть описаны в деревянных конструкций. Случайное распределение напряжений и деформаций в таких конструкциях основывается на присутствии дефектов древесины, таких как различие кривизны брусков, узлы, ветки и свилеватость. Реставрационные работы с использованием экспериментальных методов, особенно в архитектурных памятниках, ограничены из-за трудозатратности и правил охраны исторического культурного наследия. Поэтому при восстановлении деревянных конструкций необходимо применение статистических методов и программных средств. Целью данного исследования является обоснование нового способа проектирования в ходе реконструкции сооружений, зависящих от вероятностных факторов, путем введения метода Монте-Карло в процедуру моделирования методом конечных элементов.В частности, в данной статье описывается выбор оптимального шага стеновых дюбелей с помощью метода Монте-Карло во время реставрации в церкви Преображения Господня на острове Кижи. Для анализа напряжений панельной стены в программе SCAD была создана аналитическая модель, которая описывает поведение брусков и дюбелей в соответствии со всеми несовершенствами, с тремя различными шагами нагелей (0,67 м., 1,0 м и 1,67 м). Изгиб брусков изменяли в продольном направлении, после чего проводили расчет напряжений. Было выявлено, что самый оптимальный шаг дюбелей – один метр, так как он вызывает наименьшие напряжения при минимальном вмешательстве в конструкцию. Результаты были сравнены с законом непрерывного распределения и законом распределения Гаусса. Таким образом, была разработана новая методика для решения конструктивных задач методом Монте Карло и доказана ее корректность.

Ключевые слова:

реставрация; деревянные конструкции; метод Монте-Карло; вероятностный анализ 

Полный текст статьи в pdf

(Раша И.К., Перцева О.Н., Лазарева А.Ю., Мартынов Г.В. Численное моделирование  случайного распределения напряжений для деревянных конструкций // Инженерно-строительный журнал. 2017. № 1(69). С. 23–33.).




Поиск по сайту
 
Контакты Карта сайта
Все права защищены. При использовании информации с данного сайта ссылка на источник обязательна