Введение
1 Задачи проектирования осесимметричных емкостных сооружений для хранения жидкостей 9
1.1 Осесимметричные сооружения промышленных предприятий как объект проектирования 9
1.2 Специфика проектирования металлических резервуаров 12
1.3 Специфика проектирования железобетонных резервуаров 15
1.4 Специфика проектирования водонапорных башен 20
1.5 Обзор методов расчета осесимметричных емкостных сооружений 24
Выводы по главе 1 33
2 Математическая модель осесимметричных емкостных сооружений для хранения жидкостей 34
2.1 Геометрическая модель резервуаров и водонапорных башен 34
2.2 Математическая модель нагрузок на элементы сооружений 43
2.2.1 Осесимметричные нагрузки 43
2.2.2 Предварительное напряжение сооружения кольцевой арматурой 44
2.2.3 Модель нагрузок, возникающих при крене осесимметричного сооружения 47
2.2.4 Модель ветровой нагрузки, действующей на боковую поверхность сооружения 48
2.2.5 Модель нагрузки от жидкости на круговую поверхность 53
2.2.6 Модель локальной нагрузки, действующей на круговую поверхность 55
2.2.7 Модель циклично симметричной нагрузки 58
2.2.8 Модель нагрузки, распределенной по произвольному закону 60
2.3 Модели граничных условий 61
2.3.1 Модель винклеровского упругого основания 62
2.3.2 Модель внешних дискретных связей 64
2.3.2 Модель внутренних дискретных связей 68
Выводы по главе 2 72
3 Конечно-элементная модель и алгоритмы анализа напряженно-деформированного состояния осесимметричных оболочечных и массивных конструкций 73
3.1 Оболочечный осесимметричный конечный элемент 73
3.2 Кольцевой конечный элемент с треугольным поперечным сечением 79
3.3 Алгоритмы анализа напряженно-деформированного состояния осесимметричных оболочечных и массивных конструкций 82
3.3.1 Алгоритм анализа комбинированной массивно-оболочечной системы 82
3.3.2 Алгоритм анализа сооружения на дискретных внешних связях 84
3.3.3 Алгоритм определения эквивалентных нагрузок от внутренних связей 86
3.3.4 Алгоритм анализа НДС водонапорной башни на стадии монтажа 87
Выводы по главе 3 88
4 Реализация программного комплекса AXIS-LQ 2.1 89
4.1 Структура и характеристики программного комплекса AXIS-Lq 2.1 89
4.1.1 Программные средства разработки комплекса 89
4.1.2 Визуализация исходных данных и результатов расчета 91
4.1.3 Информационная подсистема 94
4.2 Расчетные модули 100
4.2.1 Модуль определения компонентов осесимметричного НДС 100
4.2.2 Модуль определения компонентов несимметричного НДС 100
4.2.3 Модуль определения напряжений в листовых конструкциях 101
4.2.4 Модуль определения напряжений в массивных конструкциях 102
4.2.5 Модуль проверки прочности и устойчивости листовых конструкций 102
4.2.6 Модуль расчета армирования сечений железобетонных элементов 104
4.3 Модули подготовки проектной документации 108
4.3.1 Модуль подготовки текстовой проектной документации 108
4.3.2 Модуль подготовки графической проектной документации 109
Выводы по главе 4 114
5 Решение практических задач 115
5.1 Моделирование НДС металлического резервуара 115
5.1.1 Описание объекта исследования 115
5.1.2 Моделирование работы металлического резервуара на стадии эксплуатации 117
5.2 Моделирование НДС железобетонного резервуара 119
5.2.1 Описание объекта исследования 119
5.2.2 Моделирование работы железобетонного резервуара на стадии эксплуатации 122
5.2.3 Анализ влияния предварительного напряжения на НДС резервуара124
5.3 Моделирование НДС водонапорной башни на стадии монтажа и эксплуатации 126
5.3.1 Описание объекта исследования 126
5.3.2 Моделирование работы водонапорной башни на стадии эксплуатации с учетом крена 126
5.3.3 Моделирование работы водонапорной башни на стадии монтажа 128
Выводы по главе 5 132
Основные выводы 133
Список литературы 136
Приложения 146
