12. Архитектура и строительные науки
| Вид материала | Документы |
- «архитектура древнего рима», 450.36kb.
- Реферат «архитектура древнего рима», 449.39kb.
- Русская архитектура XVIII века, 243.88kb.
- Реферат по культурологии. Русская архитектура XVIII века, 291kb.
- Неймана Термин «архитектура», 53.96kb.
- Программа дисциплины по кафедре «Строительные и дорожные машины» строительные работы, 232.89kb.
- Программа дисциплины по кафедре «Строительные и дорожные машины» дорожно-строительные, 306.42kb.
- Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 17. 00. 04 -«Изобразительное, 350.27kb.
- Реферат по Москвоведению на тему: "Архитектура Москвы ХХ века", 238.07kb.
- Архитектура ЭВМ. Лекция, 460.14kb.
Шифр гранта Т00-12.1-831
Публикации
1. Овсянников С.Н. Уточнение расчета собственных частот и модальных плотностей колебаний строительных конструкций // ХI сессия Российского акустического общества. М. 2001-с.117-120.
2. Овсянников С.Н. Распространение звуковой вибрации в гражданских зданиях. – Томск.: Изд-во Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2001-378 с.
3. Овсянников С.Н. Собственные частоты и модальные плотности колебаний прямоугольных балок и пластин// Известия вузов. Строительство. 2002-№ 11, с.131-134.
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СВОЙСТВ СЕРНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Руководитель НИР : Прошин А.П.
Пензенская государственная архитектурно-строительная академия
Разработан метод определения изменения изобарно-изотермического потенциала процесса растворения модифицирующих добавок в расплаве серы. Предлагаемый метод, в отличие от существующих методов, позволяет проводить расчет изменения энергии Гиббса для многокомпонентных систем. Разработанный алгоритм расчета был реализован в виде компьютерной программы, которая позволяет рассчитывать изменение изобарно-изотермического потенциала в зависимости от концентрации модификатора, температуры совмещения с расплавом, а также индивидуальных физико-химических характеристик добавки. Сопоставление расчетных значений с экспериментальными данными, в том числе с данными, полученными другими исследователями, показывает, что разработанный метод с достаточной точностью позволяет определить концентрацию добавки, растворяющейся в расплаве серы.
Предложена математическая модель процесса полимеризации серы, позволяющая оценивать влияние различных рецептурных (вид и количество модификатора) и технологических (температура расплава) факторов на кинетику образования полимерной серы. Исследовано влияние вида и количества модифицирующей добавки на прочностные свойства серного связующего. Предложен метод определения оптимальной концентрации модифицирующей добавки.
Изучено влияние рецептурных факторов на прочностные и деформативные свойства серных мастик. Показано, что зависимость прочности мастик экстремально зависит от степени наполнения материала. Кроме того, на прочность значительное влияние оказывает вид наполнителя.
Разработан метод определения внутренних напряжений, возникающих в серных композиционных материалах при твердении. Предлагаемый метод позволяет оценить влияние основных рецептурных и технологических факторов на величину структурных напряжений. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показывает, что теоретические данные о влиянии степени наполнения, удельной поверхности наполнителя, концентрации модификатора, скорости охлаждения и других факторов хорошо подтверждаются экспериментально.
Разработан метод, позволяющий учитывать влияние на среднюю плотность и пористость серных мастик физических и химических процессов порообразования. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показывает, что относительная погрешность предлагаемого метода составляет приблизительно 2,5%. Разработан метод прогнозирования прочности серных мастик, позволяющий учитывать влияние основных рецептурных факторов. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показывает, что относительная погрешность предлагаемого метода составляет не более 10%.
Созданы основные положения, необходимые для проектирования состава серного бетона специального назначения: разработана модель деструкции композиционных материалов, предсказывающая повышение прочности материала в начальный период его экспозиции в агрессивной среде; разработан метод прогнозирования химической стойкости композиционных материалов в особо агрессивных средах (предлагаемый метод позволяет учесть влияние силового, энергетического и коррозионного факторов на стойкость материала); разработан метод проектирования состава серного бетона специального назначения (метод позволяет определить состав радиационно-защитного серного бетона заданной средней плотности); разработан метод прогнозирования радиационного разогрева серных композиционных материалов.
Полученные результаты исследования могут быть использованы для создания радиационно-защитных и химически стойких серных мастик и бетонов нового поколения.
Шифр гранта Т00-12.1-831
Публикации
Овсянников С.Н. Уточнение расчета собственных частот и модальных плотностей колебаний строительных конструкций // XI сессия Российского акустического общества. М, 2001 - с. 117-120.
Овсянников С.Н. Распространение звуковой вибрации в гражданских зданиях. - Томск: Изд-во Томского государственного архитектурно-строительного университета, 2000. - 378 с.
Овсянников С.Н. Собственные частоты и модальные плотности колебаний прямоугольных балок и пластин // Известия вузов. Строительство. 7с. (в печати, копия статьи прилагается)
Патент на изобретение № 2170802 "Теплозвукоизоляционное окно с воздухообменным клапаном", зарегистрированный 20 июля 2001 года. (автор - Овсянников С.Н.)
Овсянников С.Н., Самохвалов А.С. Расчет звукоизоляции вентилируемых окон методом статистического энергетического анализа. // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции "Архитектура и строительство", Томск, 2002 - с. 46-47.
Овсянников С.Н., Родин А.В. Распространение звуковых волн через стыки стержневых конструкций. // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции "Архитектура и строительство", Томск, 2002 - с. 38-39.
Защищена докторская диссертация Овсянниковым С.Н. на тему: "Распространение структурного звука в гражданских зданиях". Дата защиты 10.10.2001, место защиты - Москва, НИИ Строительной физики РААСН.
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ КОНТАКТНЫХ ЗАДАЧ С ТРЕНИЕМ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К РАСЧЕТУ СООРУЖЕНИЙ
Руководитель НИР : Розин Л. А.
Санкт-Петербургский государственный технический университет
Выполнена физическая и математическая классификация контактных задач теории упругости с односторонними связями при наличии трения и винклеровских прослоек в нормальном и касательном направлениях по отношению к контактной поверхности. Рассмотрены следующие задачи, имеющие большое значение при составлении расчетных схем сооружений и их оснований.
1. Односторонние связи по нормали к граничной поверхности. Заданы касательные напряжения. Трение отсутствует.
2. На граничной поверхности заданы нормальные напряжения и условие трения по Кулону.
3. Односторонние связи по нормали к граничной поверхности с винклеровским слоем. Трение отсутствует. В касательном направлении имеет место винклеровское условие с заданной податливостью.
4. Задача аналогичная случаю 2 с винклеровским слоем в касательном направлении.
5. Односторонние связи по нормали с трением Кулона.
6. Односторонние связи с трением при наличии винклеровских слоев в нормальном и касательном направлениях.
7. Задача 3 при условии, что винклеровская податливость зависит от нормального напряжения. Сделана попытка имитировать, в некотором смысле, трение.
8. Учитывается эффект дилатансии, т.е. изменение начального зазора за счет касательных подвижек. Это обстоятельство отражает способность тела, например грунта, к объемным деформациям в результате сдвига.
Выполнен анализ приведенных постановок задач с точки зрения их математического обоснования и возможностей решения. Известны математические обоснования задач, в которых, по крайней мере, одно из условий на границе является обычным граничным условием в теории упругости. К ним относятся задачи 1, 2. В данной работе получено математическое обоснование задач 3, 4. Что касается задач 5, 6, то в настоящее время получить их строгое и полное математическое обоснование не представляется возможным. Задача 7 обладает как конструктивной нелинейностью (односторонние связи), так и физической нелинейностью (винклеровская податливость зависит от нормальных напряжений). В данной работе поставлены и обоснованы некоторые типы задачи 7. Задача 8 может быть присоединена к остальным задачам и это не усложняет их обоснования.
В задаче 6 с дополнительной винклеровской податливостью в односторонних связях и трением разработана схема ускорения сходимости итерационного метода решения, учитывающего эффект дилатансии 8 и указанного в статье (Розин Л.А. Задачи расчета сооружений с податливостью и дилатансией в односторонних связях// Известия вузов. Строительство, № 7.- 2001). Полученное ускорение сходимости, указанного в данной статье итерационного процесса позволило эффективно решить несколько конкретных практических задач.
Поставлена задача типа 2 для многопролетной балки, взаимодействующей с жесткими опорами по схеме Кулонова трения при действии собственного веса и температуры. Задача поставлена как в дифференциальной, так и в вариационной формах. Доказано существование и единственность решения. Получены решения отдельных примеров. Специфическим здесь являются условия на опорах, где фигурируют модули сил трения. В результате имеют место два решения, из которых выбирается то, которое не противоречит разным направлениям силы трения и перемещения на опорах.
Постановки и решения подобных задач открывают целое направление, которое включает в себя разнообразные схемы, играющие важную роль при расчете сооружений.
Шифр гранта Т00-12.1-0037
ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИИ АРХИТЕКТУРНЫХ ОБЪЕКТОВ
Руководитель НИР : Сапрыкина Н. А.
Московский архитектурный институт (государственная академия)
Результаты проведенного исследования являются новыми в сравнении с мировым уровнем исследований в области архитектуры.
Введено понятие адаптации зданий и сооружений.
Статическая (стационарная, традиционная) адаптация, связана с теми случаями, когда на стадии проектирования архитектурного объекта не предусмотрена эволюция функции и по истечении определенного времени происходит его моральный износ, а также возникает необходимость приспособить его для новых условий эксплуатации.
Динамическая (гибкая, развивающейся) адаптация предусматривается на всех стадиях существования архитектурного объекта (его проектирования, строительства и эксплуатации). Она обусловлена, с одной стороны, необходимостью устранения противоречия между постоянно растущими и изменяемыми потребностями людей и неизменяемостью характеристик среды, в которой эти процессы реализуются, а с другой, развитием технического прогресса, совершенствованием и появлением новых видов транспорта, индустриализацией строительства, что вызывает к жизни новые динамические способы возведения зданий и их эксплуатации. В зависимости от характера времени ее осуществления динамическая адаптация архитектурных объектов может быть: сезонной и суточной, от развития и изменения функциональных процессов - производственной, жилой и общественной, а также иметь другие виды проявления. Основным признаком динамической адаптации архитектурных объектов является подвижность, а средствами ее проявления - мобильность и трансформация. Выявлены основные формы проявления динамической адаптации в зависимости от способа осуществления адаптационных процессов и особенностей их изменения во времени (циклические - с возможностью возвращения пространственных характеристик среды в исходное состояние и ациклические - с отсутствием возможности реверсии, когда происходит необратимое изменение пространственных характеристик среды):
- трансформация - преобразование, которое может иметь обратимые или необратимые процессы, где по возможности изменения во времени процессы трансформации архитектурной формы могут быть циклическими и ациклическими;
- мобильность - проявляется в процессе осуществления циклических процессов, характеризуется подвижностью и по отношению к архитектурным объектам применяется в двух аспектах: с одной стороны, она означает соответствие и быстроту реагирования зданий или сооружений на изменяющиеся потребности и образ жизни людей, а с другой, - понимается как физическая подвижность.
Выявлены приемы осуществления трансформации архитектурных объектов в зависимости от характера преобразования обитаемого пространства.
Выявлены основные типы мобильных зданий и сооружений в зависимости от их конструктивно-технологических решений.
Выявлены основные типы кинематических систем по статической работе их конструкций.
Определены сферы применения динамической адаптации архитектурных объектов в новых и развивающихся областях архитектуры:
а) в альтернативной архитектуре (гелио- и ветроэнергоактивные, гидроэнергоактивные, биоэнергоактивные здания и сооружения);
б) в архитектуре экстремальности (в зависимости от условий среды: строительство в районах севера и пустынь, выскогорных и сейсмических районах, строительство на воде и под водой, подземное строительство, создание искусственной обитаемой среды в космосе);
в) в специальных областях архитектуры («регулируемая» жилая среда, «нематериальная» архитектура, кинематический дизайн, «самостроительство» и др.).
Шифр гранта Т00-12.1-413