Оптимизация балочных конструкций каркасных зданий с учетом требований к их безопасности

Разработан метод поиска проектных решений на дискретных множествах параметров проектирования, учитывающий риски материальных потерь при авариях и начальную стоимость конструкции и включающий единый двухцикловый итерационный процесс. Первым циклом является генетическая итерационная процедура. В рамках этого процесса вводится многократно повторяющийся второй цикл, используемый для расчета конструкции в статической нелинейной постановке. Для учета динамического эффекта используются коэффициенты, вычисляемые с использованием методов прямого интегрирования уравнений движения поврежденной системы, с помощью которых корректируется нагруженность объекта. Оценка рисков для варианта конструкции происходит также в рамках эволюционной процедуры. Предлагаемый алгоритм предусматривает возможность учета степени безопасности объекта, что позволит повысить до необходимого уровня сопротивляемость авариям несущих конструкций с одновременной рациональной экономией материальных затрат. В качестве примера проектирования рассмотрена трансформируемая балочная конструкция, оборудованная системой адаптации к запроектным воздействиям. Показывается, что при синтезе конструкций повышенной живучести использование систем адаптации в виде страховочных элементов имеет преимущество по сравнению с простым увеличением сечений элементов.