Введение к работе
Актуальность темы. Пластины сложного очертания находят широкое применение в качестве элементов несущих конструкций сооружений. В современной теории пластин и оболочек достигнуты успехи как в направлении развития теории, так и в направлении определения напряженно-деформированного состояния конкретных конструкций. Однако запросы практики в исследовании подобных задач механики в динамической постановке для сложной области со сложными граничными условиями удовлетворяются еще недостаточно полно.
Это связано с тем, что расчет.пластин сложной формы сопряжен со значительная трудностями, они не могут быть отнесены к классу точно разрешимых задач с помощью известных классических методов (метод Фурье, методы интегральных преобразований, конформных отображений и др.).
Результаты достигаются ценой больших усилий в каждом частном случае.
Данная работа посвящена исследованию динамического напряженно-деформированного состояния пластин с учетом переменности гшщины, нэканоничности формы в плане, сложности граничных условий, нестационарности колебания и взаимодействия с окружающей средой применительно к актуальной проблеме расчета на динамические (сейсмические) воздействия задаваемые аналоговой акселограм-мой бетонных гидротехнических сооружений строящихся в горных районах. Горные районы Средней Азии с точки зрения экологии являются ..перспективной зоной для получения чистой питьевой воды и электрической энергии;. При решении энергетических и водохозяйственных проблем этого региона одной из основных задач является создание экономичных и надежных конструкций горных гидротехнических сооружений с учетом того, что территория строительства является высокосейсмичной зоной.
Целью работы является создание экономичной, надежной математической модели для исследования динамического поведения пластинок сложной формы со свободами отверстиями непрямоугольной формы и бзэ отверстия; приложение метода к анализу НДС высоких бетонных плотин и.их элементов как континуальных упругих систем
с учетом нестационарности сейсмического воздействия.
Научная новизна» Разработана методика определения частот собственных колебаний и НДС пластинок треугольной и трапециевидной формы постоянной и переменной толщины на основе сочетания методов Бубнова-Галеркина, коллокации по геометрическим координатам и шагово-разностного по времени; с помощью единого подхода, основанного на использовании аппарата обобщенных функций решена задача о собственных колебаниях пластинок неканонической формы со свободными отверстиями непрямоугольной формы: в результате численного эксперимента выявлены наиболее удачные системы аппроксимирующих функций, точно удовлетворяющие не только граничнш условиям, но и физическому смыслу задачи; на основе разработанной методике исследовано динамическое напряженно-деформированное состояние:
монолитной бетонно-гравитационной плотины на сейсмическое воздействие, направленное вдоль потока;
контрфорсних плотин различных конструкций на сейсмическое воздействие, имеющее произвольное направление.
Достоверность полученных,результатов обеспечивается достаточной сірогостью математической постановки задачи, обоснован- ностью и сходимостью применяемых численных алгоритмов, апробацией предложенной методики на тестовых задачах, сравнением научных положений и выводов с существующими решениями и экспериментальными даннши.
Практическая ценность исследований. Предложенная методика может быть использована в практике научно-исследовательских и проектных организаций при обосновании проектовгвысрких плотин и конструкций пластинчатого типа, также может быть включена в спецкурсы лекций для студентов и аспирантов вузов и втузов по теории пластин и оболочек, по теории колебаний, по сейсмостойкости сооружений, по динамике сооружений, по сейсмостойкости гидротехнических сооружений и в СНиП по строительству в сейсмических районах.
Апро бация рабо ты. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
- Всесоюзной научно-технической конференции по сейсмостой
кому строительству (г. Ташкент, 1991 г.);
Всесоюзном симпозиуме по прочности и пластичности (г.Ташкент, 1991 г.);
Всесоюзном научно-техническом совещании "Динамика энергетических сооружений" (ДЭС - 91) (г. Москва, 1991 г.);
Республиканской конференции "Механика сплошных сред", посвященной памяти академика АН УзССР Х.А.Разматулина (г. Ташкент, 1989 г.);
научных конференциях молодых ученых и специалистов (г. Ташкент, 1988-1939 гг.);
семинаре кафьдры "Механика сплошных сред" ТашГУ (г. Ташкент, 1992 г.);
заседаниях научных семинаров лаборатории "Динамика сооружений" и лаб, "Сейсмостойкость метрополитена" ИМ и СС АН РУз
(г. Ташкент, 1990-1992 гг.);
- объединенном семинаре по проблемам прочности и сейсмо
стойкости в Институте механики и сейсмостойкости сооружений
им. М.Т.Уразбаева АН РУз (Ташкент, 1992 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения, списка использованной литературы из (30 наимзнований, объем работы 147 стр. машинописного текста, включая рисунки и таблицы.