Технология бетона
  • 12.10.2014
    Перевозки нерудных строительных материалов

    Перевозки нерудных строительных материалов по железной дороге обусловлены неравномерностью разведанных запасов и различным качеством сырья: неодинаковыми объемами, структурой капитального строительства и уровнем развития производства нерудных строительных материалов в экономических районах,... 
    [Читать полностью]

  • 11.10.2014
    Действующие мощности в промышленности полимерных строительных материалов

    Следует повысить технический уровень промышленности строительных конструкций и материалов. Технический уровень кирпичной, известковой, гипсовой промышленности и промышленности других местных строительных материалов требует большой численности работающих и не обеспечивает необходимого качества... 
    [Читать полностью]

  • 26.08.2014
    Технология высокопрочных и долговечных бетонов

    К высокопрочным долговечным бетонам мы относим такие, которые характеризуются коэффициентом конструктивного качества больше 250 (приближающегося по величине металлов невысокого качества) и маркой по морозостойкости 200 и более. В соответствии с этим обычные высокопрочные бетоны имеют прочность при... 
    [Читать полностью]

Общий метод оптимизации обычных и предварительно напряженных железобетонных стержневых конструкций

Общий метод оптимизации обычных и предварительно напряженных железобетонных  стержневых конструкций

Одним из основных направлений повышения эффективности и качества сборных и монолитных железобетонных конструкций является разработка методов выбора оптимальных конструкций из множества допустимых. Поставлена задача расчета оптимальных значений параметров стержневых систем — ферм, балок и комбинированных из обычного и преднапряженного железобетона. Предложен общий метод и алгоритмы решения этой задачи на ЭВМ. Рассмотрены результаты исследований свойств допустимых и оптимальных систем. На примерах показана экономическая эффективность оптимальных конструкций по сравнению с конструкциями, рассчитанными существующими методами.

При постановке задачи расчета оптимальной конструкции обоснованы исходные данные, предпосылки и допущения о независимых переменных проекта, параметрах и константах системы и ее материалов; внешних воздействиях, напряженно деформированном состоянии; ограничениях на переменные проекта и переменные состояния по первой и второй группам предельных состояний, а также по условиям конструирования в соответствии со СНиП П-21-75; критериях оптимальности, условных критериях предпочтения и функциях цели.

Для решения задачи нелинейной оптимизации конструкций с одним критерием оптимальности, к которой сводим задачу многокритериальной оптимизации, предлагается общий метод последовательного поиска оптимальной системы в подмножествах систем: со статически допустимыми, то есть начальными усилиями, с оптимальным предварительным напряжением, статически неопределимых и статически определимых.

Общая стратегия поиска оптимальной конструкции в каждом из рассматриваемых подмножеств состоит из процедуры движения к расчетной границе допустимых систем и процедуры движения вдоль этой границы к оптимальной конструкции. Эти движения осуществляют: алгоритм выхода на расчетную границу по лучу из начала координат, проходящему через исходную допустимую (или недопустимую) систему, и алгоритмы изменения начальной конструкции на расчетной границе, которые не используют частные производные целевой и ограничивающих функций для отыскания возможного направления последующего движения и величины шага в этом направлении. Это — алгоритм симплекс (комплекс) поиска и его модификации: одномерный симплекс-поиск, гранично-шаговый или релаксационно-шаговый покоординатный поиск.

Общий метод поиска оптимальной конструкции включает алгоритмы: линеаризированного поиска в подмножестве систем со статически допустимыми усилиями; подбора оптимальных значений размеров сечений бетона и арматуры; анализа напряженно-деформированного состояния конструкции с известными параметрами и проверки ограничений; вычисления начальных усилий и аппроксимации оптимальной системы.

Обсуждаются результаты исследований свойств подмножеств допустимых и оптимальных ферм, балок и комбинированных систем в пространствах независимых усилий и жесткостей сечений, которые использованы для обоснования разработанного метода и сходимости алгоритмов расчета.

Приведены примеры расчета оптимальных параметров железобетонных конструкций, применяемых в пролетных строениях мостов, в промышленных и гражданских зданиях. В этих примерах получена экономия бетона, арматуры и себестоимости материалов конструкции порядка 15-20% на каждой конструкции по сравнению с существующими решениями при равных показателях других критериев качества — технологичности и трудоемкости изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации, стоимости конструкции в деле и приведенной стоимости.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.