Истомин Антон Федорович, аспирант
620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
Researcher ID: HGC-9578-2022
Istomin Anton F., postgraduate student
620062, Yekaterinburg, Mira str., 19
Researcher ID: HGC-9578-2022
Ананьин Михаил Юрьевич, канд. техн. наук, доц.
620062, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
Scopus: 57202286491,
Researcher ID: GWZ-3221-2022
Ananin Mikhail Y., Ph.D. (Eng.), Associate Professor
620062, Yekaterinburg, Mira str., 19
Scopus: 57202286491,
Researcher ID: GWZ-3221-2022
Введение. В данной статье рассмотрен порядок расчета на прогрессирующее обрушение эстакады под технологические трубопроводы в прямой динамике с использованием различных методов задания времени инициирующего воздействия. Особенность проектирования эстакад под технологические трубопроводы с учетом обеспечения прочности на прогрессирующее обрушение связана с тем, что из-за расположения трубопроводов, как правило, нет возможности поместить связи в плоскости рамы опор эстакады.
Материалы и методы. Расчет выполнен на базе программного комплекса SCAD Office, использующего метод конечных элементов для определения напряженно-деформированного состояния расчетной модели. Произведено исследование на асимптотическую сходимость расчетной модели в трех итерациях с последующим увеличением числа конечных элементов. Оценка сходимости производилась на основе анализа разности усилий в элементах, полученных при расчете каждой итерации. При расчете в прямой динамической постановке используется три метода оценки времени инициирующего воздействия.
Результаты. Произведен анализ асимптотической сходимости расчетной модели, по результатам анализа была выбрана модель с размерностью, при которой усилия в элементах последующих моделей отличаются не более чем на 3%. Выполнено сравнение результатов динамических расчетов с учетом трех вариантов задания времени инициирующего воздействия.
Обсуждение и заключение. По результатам исследования определяется необходимость исследования расчетных моделей на асимптотическую сходимость для оценки и верификации результатов. Делаются выводы по результатам использования трех методов задания времени инициирующего воздействия. Определена зависимость усилий и перемещений от величины времени инициирующего воздействия.
Introduction. this article discusses the procedure of calculation for the progressive collapse of a pipeline overpass in direct dynamics with the use of various methods for setting the initiating impact time. The peculiarity of designing pipeline overpasses in terms of their resistance to progressive collapse is related to the fact that due to the pipelines location it is often not possible to install the bracings within the overpass support frame.
Materials and methods. The calculation was performed on the basis of the SCAD Office software package with the finite element method to determine the stress-strain state of the calculation model. A study was conducted on the asymptotic convergence of the calculation model in three iterations, with a subsequent increase in the number of finite elements. The convergence was assessed based on an analysis of the difference in forces in the elements obtained during the calculation of each iteration. When calculating in a direct dynamic formulation, three methods for estimating the initiating impact time were used.
Results. The asymptotic convergence of the calculation model was analyzed, and based on the analysis results, a model was selected in which the stresses in the elements of subsequent models differ by no more than 3%. The results of dynamic calculations were compared based on three options for setting the initiating impact time.
Discussion and conclusion. Based on the research, the need was proved to study the calculation models for asymptotic convergence to evaluate and verify the results obtained. Conclusions have been made based on the use of three methods for setting the initiating impact time. The dependences between stresses, displacements and the initiating impact time have been determined.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.