надто великий, конструкція може бути зруйнована. Поняття ризик дозволяє оцінити можливе відхилення від мети, заради якої прийнято дане рішення. Застосування цієї теорії може привести до економії за рахунок обгрунтованого зниження витрат на антисейсмічні заходи.
Актуальним є розробка методів розрахунку будівель і споруд з урахуванням пружно властивостей матеріалу, що важливо для оцінки дійсної несучої здатності просторових конструкцій при сейсмічних впливах.
1.4 Сучасні програмні комплекси
В даний час існує більше сотні програмних комплексів, в тій чи іншій мірі орієнтованих на розрахунок конструкцій. Усіх їх об'єднує реалізація МКЕ в переміщеннях.
Комп'ютерне моделювання міцності і динаміки будівельних конструкцій засноване на методі скінченних елементів (МСЕ), реалізованому в програмних комплексах. На відміну від машинобудування, енергетики та аерокосмічної промисловості, де широко поширені так звані важкі універсальні зарубіжні пакети (ABAQUS, ANSYS, NASTRAN, COSMOS), в промисловому, цивільному і транспортному будівництві розрахунки, як правило, проводяться спеціалізованими пакетами («Ліра», MicroFE (Stark ES) та ін.), що розробляються в країнах СНД.
Безперечними перевагами цих пакетів є широка практика застосування, наявність сертифікатів Держбуду, підтверджуючих облік методик СНиП. Можливостей даних пакетів достатньо для вирішення типових практичних завдань, що застосовуються в них алгоритми пройшли випробування часом.
Згадані пакети приблизно ідентичні за своїми можливостями. Порівняння їх - справа складна і невдячна, і визначальним чинником тут нерідко виступали смаки або звички користувачів або специфіка вирішуваних завдань.
У той же час широке поширення нетипового будівництва та точкової забудови, підвищення висотності будівель і будівництво ряду великопрольотних споруд унікальною архітектури призвело до ускладнення вирішуваних завдань. З'явилася необхідність врахування наступних моментів, які не отримали належного дозволу в спеціалізованих пакетах:
· великі розміри моделей (від 100 тис. вузлів) і необхідність підтримки багатопроцесорних розрахунків;
· трудомісткість підготовки моделей і вдосконалення алгоритмів автоматичної генерації сіток;
· геометрична нелінійність поведінки великопрольотних споруд;
· облік фізичної нелінійності поведінки залізобетону (пластичність, повзучість і т.д.);
· необхідність спільного обліку грунту і конструкції в нелінійній постановці;
· складний характер вітрового навантаження і його велике динамічне складова;
· необхідність аналізу нештатних ситуацій в високонелінейной динамічній постановці з урахуванням руйнування;
· необхідність вирішення нетипових завдань теплообміну і вентиляції;
· оптимізація проектних параметрів нетипових конструкцій.
. 4.1 ANSYS
Одним з популярних пакетів, що використовуються для розрахунку будівельних конструкцій і не тільки, є ANSYS.
Вбудований в ANSYS мова програмування APDL (нагадує фортран) дозволяє будувати моделі параметрично, створювати власні типові моделі-примітиви, включати користувальницькі алгоритми. Підтримуються параметри, масиви, запит інформації з баз даних, введення-виведення в текстові файли, цикли, умовні переходи, вбудовані математичні функції, макроси, шифрування та багато іншого. Особливо ефективний він при обробці та аналізі результатів. Поруч користувачів реалізовані навіть методики СНиП./CivilFEM розроблений як додатковий модуль ANSYS. Комбінація обох програм (пакет ANSYS + CivilFEM) дає можливість інженерам-будівельникам проводити розрахунки на високому науковому рівні, із застосуванням потужних сучасних обчислювальних технологій, а також дозволяє виконувати сейсмічні розрахунки, розрахунок нелінійної втрати поздовжньої стійкості, перевірку та проектування залізобетонних та металевих профілів і т.буд., наочно знижуючи час, необхідний для проектування та розрахунків, в тій же мірі, як і збільшуючи якість проектів і ефективність нових будівельних методик.
При розрахунку на сейсмічні впливи в ANSYS можна використовувати як лінійно-спектральний аналіз, так і аналіз перехідних процесів.
При лінійно-спектральному підході використовується вихідне сейсмічну дію, за дане у вигляді спектру (залежність прискорення від частоти) і включає:
· обчислення фактора участі кожної власної частоти конструкції за результатами модального аналізу;
· Знаходження максимальних прискорень для кожної форми власних...
