Введение к работе
Актуальность теми, в настоящей работе речь пойдет об оптимальном проектировании гибких круговых и параболических пологих арок. Арки и арочные конструкции широко распространены в зданиях и сооружениях как далекого прошлого, так и в современной архитектуре. Лричиной тому является не только художественная выразительность арки, но и, в первую очередь, функциональная и ар-хкізктурная целесообразность.
Кроме арок, в диссертации рассмотрены двухстержневнв и трехстержневые фермы.
Оптимальное проектирование вносит существенный вклад для уменьшения материалоемкостп и стоимости,' повышения надежности а долговечности, улучшения технических характеристик этих конструкций.
Цель работы. Разработка методики определения оптимальных проектов гибких двухстержнввых и трехстеркневых ферм и гибких пологих круговых и параболических арок из условия устойчивости. Построение выражений для определения верхней и нижней критических нагрузок арок о постоянным и переменным поперечным сечением. Го-шенне новых задач определения оптимальных проектов гибких арок н ферм по критерию максимальной критической нагрузка или минимума объема.
Научная новизна. Получены выражения критических нагрузок для двухшарнирных а бесшарнирных гибких пологих круговых и параболических оптимальных арок переманного а постоянного поперечного сечений, а такая для трехотержневых ферм. Нведен новый параметр, по которому можно судить о формах потери устойчивости двухшарнирных арок. Впервые решены задачи оптимизации гибких пологих ьрок и гибких ферм по критерии максимума верхних и нижних критических нагрузок при ограничении на объем и минимума обгма при ограничении на критические нагрузки.
Практическая ценность. Рассмотренные в диссертации задачи способствуют дальнеіішему развитии теории устойчивости и оптимизация гибких арок и ферм, Применение предложенной методики определения оптимальных проектов арок и ферм в ряде случаев позволяет получить существенную экономию объема (массы) или повышение критической нагрузки. Полученные результаты могут быть использованы в машиностроении, стооихельстне, в также в других отраслях
_ 4 -народного хозяйства, где к конструкции предъявляются требования снижения веоа или повышения величніш критической нагрузки.
Задачи оптимизации решались двумя методами: методом дифференциального исчисления и методом неопределенных множителей Легранжа.
Решение задач приводилось в безразмерном виде, что додает удобным применение результатов и инженерных расчетах.
На защиту выиосятоя: выражения для определения критических нагрузок гибких пологих круговых и параболических двухшарнир-ных и бесшарнирных арок постоянного и переменного сечения; выражения для определения критических нагрузок трехстеркневых гибких ферм; новый параметр, определяющий форму потери устойчивости двух-шарнирных арок; методика определения оптимальных проектов гибких арок и ферм; результаты решения новых задач оптимизации гибких пологих круговых арок и гибких двух- и трехстержневнх ферм.
Апробация полученных результатов и практической ценности работы. Основные результаты работы докладывались на кафедре "Сопротивление материалов" МИСИ им. В.В.Куйбышева (декабрь, 1984 г., ноябрь 1991 г.) и на второй областной научно-практической конференции молодых ученых а специалистов, посвященной ХХУП съезду КПСС (Андижан, февраль, 1986 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы шесть
печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованной литературы. Содержит 1 страниц текста, 34 рисунков а список, литературы из 89 наименований.