Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А icon

Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А




Скачати 64.68 Kb.
НазваОпределение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А
Дата27.06.2012
Розмір64.68 Kb.
ТипДокументи

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ АРОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ


Варич А.С., Чепель Я.А.

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

65029, Украина, г. Одесса, ул. Дидрихсона, 4

E-mail: varich09@mail.ru, yarikchepel@ukr.net


Арочные конструкции обладают высокой несущей способностью и их использование в сооружениях повышенной капитальности актуально [1].

Современный научно-технический прогресс в материаловедении, а также наличие вычислительной техники высокого быстродействия позволяют строить математические модели конструкций, значительно улучшающие показатели мостов, которые были построены раннее.

В работе рассмотрены арки железобетонных мостов, загруженные симметричной вертикальной нагрузкой (средняя арка моста). Нагрузка на арку собиралась с железобетонного моста шириной 10 м при невыгодном загружении от неподвижного автомобильного транспорта. Загружалась арка двумя сосредоточенными силами, расположенными на расстоянии четверти пролета, начиная от опор, каждая (рис. 1).

Для исследований выбраны четыре варианта расчетных схем арок: жестко защемленная (трижды статически неопределимая); одношарнирная с расположением шарнира в замке (дважды статически неопределимая); двухшарнирная (один раз статически неопределимая); трехшарнирная (статически определимая).

В качестве метода оптимизации арок принят метод крутого восхождения [2, 3]. Переменными параметрами оптимизации приняты: длина пролета арки l, высотааркиf, высота сечения h, ширину сеченияарки b, прочность бетона,нижняя и верхняя рабочая арматураAs иAs(см. табл.1, рис.1).

Целевыми функциями приняты: расход арматуры (ys), расход бетона (yb), стоимость материалов (yс)в ценах на февраль 2012 года.


Таблица 1

Переменные параметры оптимизации и интервалы варьирования

Наименование параметра

Ед. изм.

Уровни варьирования

Интервал варьирования

-1

0

+1

Х1 – пролет арки,l

м

15

18

21

3

Х2 – стрела подъема, f

м

2,7

3

3,3

0,3

Х3 – высота сечения,h

м

0,5

0,55

0,6

0,05

Х4 – ширина сечения,b

м

0,2

0,25

0,3

0,05

Х5 – арматура нижняя, Аs:
















бесшарнирная арка

см2

200

400

600

200

одношарнирная арка

см2

600

850

1100

250

двухшарнирная арка

см2

400

500

600

100

трехшарнирная арка

см2

1100

1400

1700

300

Х6 – арматура верхняя, Аs:
















бесшарнирная арка

см2

100

400

700

300

одношарнирная арка

см2

500

550

600

50

двухшарнирная арка

см2

400

600

800

200

трехшарнирная арка

см2

750

800

850

50

Х7 – прочность бетона

МПа

19

22

25

3




Рис. 1


Внутренняя задача оптимизации по прочности арок решалась с использованием программного комплекса SCAD.

В результате расчетов получены линейные уравнения целевых функций ys, yb, yс для четырех расчетных схем. Например, для бесшарнирной арки целевые функции:

ys=11,98+2,06 х1-0,00001 х2+0,0001 х3+0,51 х4+2,99 х5+4,49 х6+0,77 х7;

yb=2,64+0,45 х1+0,04 х2+0,24 х3+0,53 х4+0,09 х5+0,008 х6+0,05 х7;

yс=89226+15336 х1+50 х2+290 х3+4238 х4+21802 х5+32645 х6+6080 х7.

Целевые функции для нулевого варианта (арка пролетом 18 м) для всех видов расчетных схем приведены в табл. 2.

Таблица 2

Расчетная схема арки

Целевая функция

ys, т

yb, м3

yс, грн.

Бесшарнирная

3770,243

96

27804603

Одношарнирная

3801,21

138

28079138

Двухшарнирная

3097,335

106,6

22949218

Трехшарнирная

7145,1

190

52387651

Использование методов оптимизации позволяет определить эффективную конструкцию (двухшарнирная арка, табл.2) и результаты использовать в проектировании железобетонных арок.


1. Мости: конструкції та надійність / Під ред. Лучко Й.Й. – Львів: Каменяр, 2005.

2. Краковский М.Б. Оптимизация стержневых железобетонных конструкций // Строительная механика и расчет сооружений, 1975. – №4. – С. 16 – 20.

3. Краковский М.Б. Об оптимальном проектировании конструкций на основе метода крутого восхождения // Строительная механика и расчет сооружений, 1973. – №1. – С. 10 – 15.

Схожі:

Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconИспользование современных компьютерных технологий в методике преподавания русского как иностранного
Однако повышение эффективности занятий с использованием тсо может иметь место лишь в случае соблюдения ряда методических условий...
Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconАлгоритмизация в обучении
Без введения математических методов не представляется возможным правильно и точно сформулировать задачи, относящиеся к отысканию...
Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconПредложен метод оптимизации рекреационных нагрузок с использованием этих параметров. Ключевые слова: рекреационная нагрузка, оптимизация, особо охраняемые природные территории
Оптимизация рекреационно-туристической нагрузки на особо охраняемые природные территории
Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconКоличество часов
Аэробные циклические нагрузки невысокой интенсивности (ходьба, бег), выполняемые до утомления с использованием равномерного методов...
Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconПерелік дисциплін, які виносяться для вступу на освітньо-кваліфікаційний рівень магістра зі спеціальності «Мости І транспортні тунелі»
Теорія лінії впливу. Побудова ліній впливу в двоопорних балках та багатопрогонових шарнірних балках. Визначення зусиль за лініями...
Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconУдк 621. 771 Концепция построения системы автоматического регулирования толщины и натяжения полосы четырехклетьевого стана холодного проката
Введение. В настоящее время в современных электротехнических системах все больше внимания уделяется энергосберегающим технологиям,...
Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconПерелік дисциплін, які виносяться для вступу на освітньо-кваліфікаційний рівень магістра зі спеціальності «Промислове І цивільне будівництво»
Утворення І аналітичний розв’язок багатопрогінних шарнірних балок. Теорія лінії впливу. Побудова ліній впливу в балках. Визначення...
Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconПерелік дисциплін, які виносяться для вступу на освітньо-кваліфікаційний рівень спеціаліста, магістра зі спеціальності «Промислове і цивільне будівництво»
Утворення і аналітичний розв’язок багатопрогінних шарнірних балок. Теорія лінії впливу. Побудова ліній впливу в балках. Визначення...
Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconРуководство по применению статистических методов Составители: к т. н. Э. М. Векслер. В. Н. Рифа Киев 2000
Практическое руководство по применению статистических методов содержит рекомендации по практическому использованию простейших методов...
Определение рациональных арок с использованием методов оптимизации варич А. С., Чепель Я. А iconВентиляция
Го дыхания к ивл, а также реа­лизация автоматического управления ивл с использованием биологиче­ской информации. Дан критический...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи