Аннотация
В статье рассматривается проблема выполнения модального анализа железобетонных конструкций методом конечных элементов. Приводится перечень упрощений, реализуемых в рамках идеализации конструктивной схемы на стадии выполнения расчетов, которые снижают достоверность результатов. Метод конечных элементов по причине необходимости использования идеализаций допускает возможность создания множества вариантов расчетных моделей для одной и той же конструктивной модели, соответственно, существует и множество близких вариантов результатов расчета. Таким образом, расчет железобетонных конструкций всегда допускает не единственный результат. Наибольшее влияние на вариабельность результатов оказывает идеализация геометрической формы. Соответственно, очевидным становится использование объемных конечных элементов при расчетах железобетонных конструкций, состоящих в том числе из стержневых и плитных элементов. Это позволит отказаться от субъективного построения расчетной модели конструкции. Помимо традиционных расчетов напряженно-деформированного состояния от действия статической нагрузки для ряда конструкций необходимо выполнение модального анализа (динамического расчета). Его цель состоит в определении форм и частот собственных колебаний с тем, чтобы по первым формам определить корректности конструктивной схемы и сравнить значения собственных частот с нормативными требованиями. Поскольку естественным ограничением использования объемных конечно-элементных моделей для модального анализа является значительная потребность в вычислительных ресурсах, необходимо установить эффективность данного метода расчета. В статье на сопоставлении двух расчетов МКЭ одного и того же сооружения показано влияние применения идеализации геометрической формы на результаты модального анализа и сделан вывод о необходимости использования объемных конечных элементов для расчета каркасных железобетонных конструкций.
Ключевые слова: железобетон, метод конечных элементов, объемные конечные элементы, модальный анализ
Для цитирования: Босаков, С. В. Модальный анализ пространственных конечно-элементных моделей железобетонных конструкций / С. В. Босаков, О. Н. Лешкевич // Проблемы современного бетона и железобетона : сб. науч. тр. / Ин-т БелНИИС; ред кол.: О. Н. Лешкевич [и др.]. – Минск, 2018. – Вып. 10. – С. 11– 18. https://doi.org/10.23746/2018-10-01
Полный текст статьи (на английском языке)