Details

В данной работе произведен расчет стержневых элементов арок по деформационной теории прямолинейного стержня, с целью определения возможности применения данной теории к решению задач устойчивости по изгибно-крутильной форме стержней с криволинейной осью, где кривизна элементов учитывается, как начальное несовершенство. В ходе работы решались следующие задачи: 1. Выполнить аналитический расчет устойчивости криволинейного тонкостенного стержневого элемента открытого профиля по теории прямолинейного стержня, с учетом изгибно-крутильных деформационных усилий, различных геометрических параметров, таких как условная гибкость, кривизна и различных условий загружения. Провести сравнение с решением по теории криволинейного стержня; 2. Решить бифуркационные задачи устойчивости криволинейных тонкостенных стержней открытого профиля, испытывающих внецентренное сжатие, с целью определения критических сил и соответствующих им изгибно-крутильных форм потери устойчивости; 3. Получить поправочный множитель к коэффициенту потери устойчивости для расчета по теории прямолинейного стержня с учетом изгибно-крутильных деформационных усилий; 4. Численно исследовать изгибно-крутильную устойчивость криволинейных тонкостенных стержневых элементов открытого профиля, загруженных продольной силой с равными концевыми двухосными эксцентриситетами; 5. Разработать инженерный метод расчета устойчивости криволинейных тонкостенных стержневых элементов открытого профиля с учетом изгибно-крутильных деформационных усилий. Объект исследования: криволинейный несущий стержневой элемент пространственного каркаса с учетом изгибно-крутильных деформационных усилий. Предмет исследования: устойчивость криволинейных несущих стержневых элементов. Обзор научной литературы демонстрирует высокую актуальность и сложность проблемы устойчивости криволинейных тонкостенных стержней. В результате исследования, был разработан аналитический метод расчета устойчивости криволинейного тонкостенного стержневого элемента открытого профиля по теории прямолинейного стержня, с учетом изгибно-крутильных деформационных усилий, различных геометрических параметров, таких как условная гибкость, кривизна и различных условий загружения. Произведено сравнение результатов расчетов по разработанному аналитическому методу с результатами численного исследования. Показано, что получено хорошее согласование с предложенным аналитическим решением, расхождение по результатам составляет не более 4 %. Также был разработан инженерный метод расчета, предложена упрощенная формула для проверки устойчивости внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов арок. Данная формула приведена к классической форме, принятой в СП 16.13330.2016. Для достижения данных результатов в работе были использованы следующие информационные технологии, в том числе программное обеспечение, облачные сервисы, базы данных и прочие: Mendeley, Elibrary.ru, Mathcad, Ansys.

This work presents a calculation of arched rod elements based on the deformation theory of straight rods, aiming to determine the applicability of this theory in solving flexural-torsional buckling problems for curved-axis rods, where curvature is considered as an initial imperfection. The following tasks were addressed: 1. Perform an analytical stability analysis of a curved thin-walled open-section rod element using the straight-rod theory, accounting for flexural-torsional deformation forces, various geometric parameters (such as relative slenderness, curvature), and different loading conditions. Compare the results with solutions obtained from the curved-rod theory. 2. Solve bifurcation buckling problems for curved thin-walled open-section rods under eccentric compression to determine critical loads and corresponding flexural-torsional buckling modes. 3. Derive a correction factor for the buckling coefficient when using the straight-rod theory, considering flexural-torsional deformation forces. 4. Conduct a numerical investigation of the flexural-torsional stability of curved thin-walled open-section rod elements subjected to axial compression with equal biaxial end eccentricities. 5. Develop an engineering method for calculating the stability of curved thin-walled open-section rod elements, incorporating flexural-torsional deformation forces. Object of study: A curved load-bearing rod element of a spatial frame, considering flexural-torsional deformation forces. Subject of study: Stability of curved load-bearing rod elements. A review of scientific literature demonstrates the high relevance and complexity of curved thin-walled rod stability problems. As a result of the research, an analytical method for calculating the stability of curved thin-walled open-section rod elements was developed, based on the straight-rod theory and accounting for flexural-torsional deformation forces, geometric parameters (relative slenderness, curvature), and loading conditions. A comparison was made between the results obtained using the proposed analytical method and numerical simulations, showing good agreement with deviations not exceeding 4%. Additionally, an engineering calculation method was developed, including a simplified formula for checking the stability of eccentrically compressed and compressed-bent arched elements. This formula is presented in the classical form adopted in СП 16.13330.2016. To achieve these results, the following information technologies were used in the work, including software, cloud services, databases, and others: Mendeley, Elibrary.ru, Mathcad, Ansys.

• Диссертация_Маркосян Г.М.
• Задание_ВКР_Маркосян_ГМ_подпись
• Диссертация_Маркосян Г.М.