Расчет надежности рамных систем при сейсмическом воздействии с оценкой живучести в процессе образования пластических шарниров в узлах


https://doi.org/10.21822/2073-6185-2020-47-2-123-130

Полный текст:


Аннотация

Цель. Целью исследования является разработка математических моделей оценки надежности двухэтажных рамных систем при сейсмическом воздействии с охватом всех возможных путей перехода в состояние механизма из-за образования пластических шарниров в узлах рам. Метод. Исследование основано на применении теории марковских случайных процессов с непрерывным временем и дискретными состояниями для описания процессов перехода системы в разные состояния, в том числе и отказовые, в процессе образования пластических шарниров в узлах рам. Результат. Описаны возможные схемы образования пластических шарниров в двух типах статически неопределимых рам при горизонтальном сейсмическом воздействии: в раме 2-х этажного промышленного здания с большепролетным верхним этажом и с опиранием фермы покрытия на оголовки колонн и двухэтажной двухпролетной рамы простой регулярной структуры с жесткими узлами. Отмечены возможные состояния и составлены графы переходов, характерные для рассматриваемых рам при жестких дисках перекрытий в процессе сейсмического воздействия, представленного в виде стационарного случайного процесса. Представив переходы систем в рассматриваемые состояния, вызванные образованием пластических шарниров в той или иной последовательности при сейсмическом воздействии в виде марковского случайного процесса с непрерывным временем и дискретными состояниями, получены системы дифференциальных уравнений первого порядка, описывающие данные переходы. Решив их путем применения преобразования Лапласа, получены аналитические выражения для оценки вероятностей нахождения рамных систем в рассматриваемых состояниях и выражения для оценки вероятностей безотказности этих систем. Вывод. Построив графы переходов, охватывающие все возможные состояния рамных систем в процессе образования пластических шарниров в узлах при сейсмическом воздействии и описав процесс переходов рам из одних состояний в другие марковским случайным процессом с непрерывным временем и дискретными состояниями, можно получить аналитические выражения для оценки вероятностей состояний этих систем, а также их надежности и живучести при сейсмическом воздействии.


Об авторах

А. Д. Абакаров
Дагестанский государственный технический университет
Россия

Абакаров Абакар Джансулаевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой архитектуры.

367026 Махачкала, пр. И.Шамиля,70.



Р. Г. Гасанов
Дагестанский государственный технический университет
Россия

Гасанов Руслан Гасанович - старший преподаватель кафедры архитектуры.

367026 Махачкала, пр. И.Шамиля,70.



Список литературы

1. Стрелецкий Н.С. Основы статистического учета коэффициента запаса прочности сооружений. -М.: Гостройиздат, 1947. 92с.

2. Балдин В.А., Гольдентблат И.И., Коченев В.И., Пильдиш М.Я., Таль К.Э. Расчет строительных конструкций по предельным состояниям. М.: Стройиздат, 1951. 272с.

3. Развитие методики расчета по предельным состояниям. Сборник статей под руководством Е.И. Беленя. -М.: Стройиздат, 1971. 175с.

4. Стрелецкий Н.Н. Первоочередные вопросы развития методики предельных состояний// Развитие методики расчета по предельным состояниям. М.: Стройиздат, 1971. с.87-91.

5. Ржаницын, А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М. :Стройиздат, 1978. 239с.

6. Болотин, В.В. Методы теорий вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М. :Стройиздат, 1982. 351с.

7. Капур, К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем -М.: Мир, 1980. 604с.

8. Аугусти, Г., Баратта А., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании./ Пер. с англ. Ю.Д. Сухова. -М. : Стройиздат, 1988. 584с.

9. Складнев Н.Н.Оптимальное проектирование железобетонных конструкций с учетом требования экономичности, технологичности, надежности, долговечности. Дис. на соискание учен. ст. доктора технических наук. -МИСИ им. Куйбышева, 1979. 350с.

10. Абакаров А.Д. Надежность и сейсмостойкость сооружений с резервированием. Дис. на соискание учен. ст. доктора технических наук. - ЦНИИСК им. Кучеренко, 1993. 426с.

11. Райзер, В.Д. Теория надежности в строительном проектировании. -М. : Изд-во АСВ, 1998. -302с.

12. Райзер В.Д. Вероятностные методы в анализе надежности и живучести сооружений. М.: АСВ, 2018. 394с.

13. Мкртычев О.В., Райзер В.Д. Теория надежности в проектировании строительных конструкций. М.: АСВ, 2016. 908с.

14. Перельмутер, А.В. Избранные проблемы надежности и безопасности строительных конструкций/ Научное издание.- М. : Изд-во АСВ, 2007. 256с.

15. Болотин В.В. Применение статистических методов для оценки прочности конструкций при сейсмических воздействиях// Инженерный сборник. -М.: Изд. АН СССР, 1960. Т.27. с.58-69.

16. Николаенко Н.А., Назаров Ю.П. Динамика и сейсмостойкость сооружений. М.: Стройиздат, 1987.

17. Айзенберг Я.М., Нейман А.И., Абакаров А.Д., Деглина М.М., Чачуа Т.Л. Адаптивные системы сейсмической защиты сооружений. М.: Наука, 1978. 246с.

18. Kameda H. Probability Distribution of the Maximum Response of Structures Subjected to Nonstationary Random Earthquake Motion// Mem. Fac. Enghg., Kyoto Univ., 1971. Vol. XXXIII. Part 4. pp. 243-280.

19. Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские случайные процессы. -М.: Совет. радио., 1977. -485с.

20. Бейтаман Г., Эрдейн А. Таблица интегральных преобразований/ Том 1. Преобразование Фурье, Лапласа, Меллина. М.: Наука, 1960. 260с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Абакаров А.Д., Гасанов Р.Г. Расчет надежности рамных систем при сейсмическом воздействии с оценкой живучести в процессе образования пластических шарниров в узлах. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2020;47(2):123-130. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2020-47-2-123-130

For citation: Abakarov A.D., Gasanov R.G. Calculation of the reliability of frame systems under seismic impact and survivability assessment during the formation of plastic hinges in the nodes. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2020;47(2):123-130. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2020-47-2-123-130

Просмотров: 57

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)