Введение к работе
Строительные конструкции при интенсивных динамических воздействиях типа сейсмических подвергаются значительным напряжениям и деформациям. Напряжённо-деформированное состояние таких конструкций не может быть описано в рамках линейной теории и должно рассматриваться с применением гистерезисных моделей. В связи с тем, что эксплуатация широких классов строительных конструкций происходит в экстремальных динамических условиях, становятся актуальными для инженерной практики исследования колебаний гистерезисных систем в вероятностной постановке.
Актуальность темы диссертации в полной мере проявляется в расчётах сооружений на сейсмические воздействия. Существующие в настоящее время в этой области нормативные методики ограничиваются линейной теорией колебаний. Спектральный метод, положенный в основу нормативного расчёта, основан на принципе разложения реакции сооружения по формам собственных колебаний, что справедливо только для линейных систем. Нелинейные реакции при этом грубо оцениваются снижением линейных реакций в несколько раз. Предлагаемый в диссертации подход в отличие от нормативного учитывает действительные нелинейные процессы в динамических системах, и позволяет определять их фактическую несущую способность.
Кроме общей проблемы сейсмостойкости тема диссертации находит применение в проектировании специализированных устройств сейсмоза-щиты типа "выключающихся связей", работа которых основана на использовании гистерезисных нелинейных эффектов.
Вышеизложенное указывает на актуальность темы диссертации, в которой решаются задачи статистической динамики систем с гистерезисом.
Главной целью диссертации является разработка метода анализа ел чайных колебаний системы с гистерезисом в приложении к теории надё> ности сооружений. Научная новизна результатов заключается в следующем :
Разработана методика решения задачи статистической динамш системы с п -степенями свободы с гистерезисом кусочно-линейного типа.
Предложен мотод расширения фазового пространства, позволяв щий описывать неоднозначные гистерезисные реакции.
Обнаружено явление преобразования гистерезисной системой ст; ционарного входного воздействия в нестационарные выходные колебания
Обнаружен эффект возникновения статических состояний при к< лебаниях жёстко-пластических систем.
Обнаружено явление связанных групповых колебаний у жёстю пластических систем с несколькими степенями свободы.
Разработана методика статистического моделирования случайнь колебаний гистерезисных систем с несколькими степенями свободы.
Достоверность результатов , полученных в работе, обеспечена елі дющим :
использованием, в качестве исходных, уравнений классической те< рии случайных процессов;
применением апробированных методов статистической динами* нелинейных систем;
подтверждением аналитических решений результатами статистич* ского моделирования.
Практическое значение работы состоит в решении задач надёжное! зданий и сооружений, находящихся под действием случайных динамичі ских нагрузок типа сейсмических, ветровых, океанических и т.п.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертаци доложены на :
международном симпозиуме молодых научных работников в Зелёной Type 2 апреля 1992г.
научном семинаре МИСИ, посвященном 70-летига МИСИ 14 апреля 1992г.
заседании кафедры Строительная механика МГСУ 4 декабря 1996г.
Работа прошла апробацию в Научо-шгженерном центре "Ресурс и надёжность большх систем машин" УРО РАН.
Объём выполненной работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, заключения и списка литературы. Общий объём работы 160 стр., в том числе 131 стр. машинописного текста, 37 рисунков, списка литературы из 81 наименования.