Optimization of steel beam structures for frame buildings subject to their safety requirements
| Autor: | Alekseytsev, Anatoly, Gaile, Liga, Drukis, Peteris |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
механическая безопасность
ceiling optimization локальные повреждения steel beams риск оптимизация building structures buildings durability lcsh:TH1-9745 живучесть transformable structures lcsh:TA1-2040 column collapse risk запроектные воздействия lcsh:Engineering (General). Civil engineering (General) строительные конструкции construction safety local damages emergency actions evolutionary modelling lcsh:Building construction |
| Zdroj: | Инженерно-строительный журнал, Vol 91, Iss 7, Pp 3-15 (2019) |
| ISSN: | 2071-0305 |
| Popis: | A method for finding design solutions for discrete sets of design parameters, including a single two-cycle iterative process, has been developed. The evolutionary procedure is a first cycle. Within the framework of this process, a second recurrent cycle is used to calculate the structure in a static nonlin-ear arrangement. The coefficients are used for correction of the object loading as part of its static anal-ysis to take into account the dynamic effect. Risk assessment for the structure variant also takes part within the framework of the evolutionary procedure. The proposed algorithm has been developed for the structures of buildings of a higher criticality rating, which will allow to increase the mechanical safety of construction objects with the simultaneous rational saving of material costs. As an example of design, a transformed beam structure, equipped with an adaptation system for beyond design effects, is consid-ered. It is shown that during the synthesis of structures of increased durability, the use of adaptation systems in the form of safety elements has an advantage compared to an ordinary increase of the cross section. Разработан метод поиска проектных решений на дискретных множествах параметров проектирования, учитывающий риски материальных потерь при авариях и начальную стоимость конструкции и включающий единый двухцикловый итерационный процесс. Первым циклом является генетическая итерационная процедура. В рамках этого процесса вводится многократно повторяющийся второй цикл, используемый для расчета конструкции в статической нелинейной постановке. Для учета динамического эффекта используются коэффициенты, вычисляемые с использованием методов прямого интегрирования уравнений движения поврежденной системы, с помощью которых корректируется нагруженность объекта. Оценка рисков для варианта конструкции происходит также в рамках эволюционной процедуры. Предлагаемый алгоритм предусматривает возможность учета степени безопасности объекта, что позволит повысить до необходимого уровня сопротивляемость авариям несущих конструкций с одновременной рациональной экономией материальных затрат. В качестве примера проектирования рассмотрена трансформируемая балочная конструкция, оборудованная системой адаптации к запроектным воздействиям. Показывается, что при синтезе конструкций повышенной живучести использование систем адаптации в виде страховочных элементов имеет преимущество по сравнению с простым увеличением сечений элементов. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|