В статье рассмотрен расчет бункера сыпучих материалов при динамических нагрузках. Этот расчет является опорным для оценки прочности конструкции в условиях возможного землетрясения. Показано, что в условиях землетрясений такие конструкции не выдерживают нагрузки, возникающие в процессе колебаний. Применение математических методов дает возможность подобрать как толщину обечайки бункера, так и параметры ребер подкрепления, которые, в совокупности, дают значительный экономический эффект, заключающий в том, что конструкция выдержит любые колебания, свойственные заданной бальности движения грунта. В настоящее время все большее применение находят методы математического моделирования для выбора таких значений параметров устройств, которые в состоянии обеспечить прочность, устойчивость и долговечность конструкции для самых неблагоприятных условий ее эксплуатации. Необходимо отметить, что расчеты на прочность цилиндрических бункеров сыпучих материалов от воздействия возможных землетрясений (что характерно для Крыма) не проводились. В статье предложен алгоритм расчета на прочность цилиндрического бункера с учетом действия сейсмической нагрузки. Рассматриваются сдвиговые деформации и колебания конструкции для возможных землетрясений вплоть до 9 баллов.
Предмет исследования. Изучение напряженно-деформируемого состояния оболочки бункера при нестационарном динамическом воздействии.
Материалы и методы. Разработка моделей колебательного процесса цилиндрических тонкостенных объектов и их исследование в плане обеспечения прочности и устойчивости. Моделирование колебательных процессов опирается на известные методы, принятые на практике.
Результаты. В результате анализа различных математических моделей колебания баков с сыпучим материалом мы получили перемещения точек системы. Имея эти данные легко определяются внутренние усилия в цилиндрической обечайке при динамических нагрузках.
Выводы. При анализе реакции конструкций, заполненных сыпучим материалом, следует кроме расчета по формам их изгиба как балки с бесконечным числом степеней свободы также учитывать и расчет их местной деформации стенок, влияющей на образование присоединенных масс вмещаемой в них жидкости.
The article calculation of bulk material hopper at dynamic loads is considered. This calculation is a reference for assessing the strength of the structure under possible earthquake conditions. It is shown that in earthquake conditions such structures do not withstand loads arising during vibrations. The use of mathematical methods makes it possible to select both the thickness of the hopper shell and the parameters of the reinforcement ribs, which, together, give a significant economic effect, which means that the structure will withstand any fluctuations inherent in a given point of ground movement. Mathematical modeling methods are now increasingly being used to select device parameter values that are able to provide strength, stability and durability to the structure for the most adverse operating conditions. It should be noted that calculations for the strength of cylindrical bunkers of bulk materials from the impact of possible earthquakes (which is typical for the Crimea) were not carried out. The article proposes an algorithm for calculating the strength of a cylindrical bunker taking into account the effect of seismic load. Shear deformations and structure vibrations for possible earthquakes up to 9 points are considered.
Research subject. Study of the stress-strain state of the hopper shell under unsteady dynamic impact.
Materials and methods. Development of models of oscillation process of cylindrical thin-walled objects and their study in terms of ensuring strength and stability. Simulation of oscillatory processes relies on well-known methods adopted in practice.
Results. As a result of the analysis of various mathematical models of vibrations of tanks with bulk material, we obtained movements of system points. Having these data, the internal forces in the cylindrical shell under dynamic loads are easily determined.
Conclusions. When analyzing the reaction of structures filled with loose material, in addition to calculating their bending as beams with an infinite number of degrees of freedom, one should also take into account the calculation of their local deformation of the walls, which affects the formation of the attached masses of the liquid contained in them.
полный текст на сайте stroyjurnal-asa.ru