Введение
ГЛАВА 1 Состояние проблемы. цель и задачи исследования 13
1.1 Современное состояние производства и применения клееных деревянных конструкций 13
1.2 Обзор конструктивных решений пространственных систем из клееной древесины 15
1.3 Анализ современных методов расчета пространственных систем из клееных деревянных конструкций 31
1.3.1 Расчет перекрестных систем 31
1.3.2. Купольные покрытия 36
1.4 Цель и задачи исследования 39
ГЛАВА 2 Прочностные и упругие характеристики клееной древесины как анизотропного материала. расчетные сопротивления 41
2.1 Обоснование расчетной модели и основные соотношения упругих свойств клееной древесины как ортогонального трансверсально-изотропного материала 41
2.2 Исследование прочностных характеристик клееной древесины при различных направлениях действующих сил по отношению к слоям и волокнам 47
2.2.1 Сопротивление клееной древесины сжатию и местному смятию под различными углами вектора нагружения к направлению волокон древесины 47
2.2.2 Сопротивление клееной древесины растяжению под различными углами к направлению волокон 68
2.2.3 Работа и расчет клеевых соединений при сдвиге 74
2.2.3.2 Неоднородность клеевого соединения 78
2.2.3.3 Длительная прочность клеевых соединений 84
ГЛАВА 3 Деформационные характеристики узловых соединений клееных деревянных конструкций 87
3.1 Упругие характеристики узловых соединений, необходимые для расчета конструкции купола 87
3.1.1 Деформации растяжения и сжатия 90
3.1.2 Деформации изгиба 91
3.1.3 Деформации кручения 98
3.2 Методика учета деформативности упругоподатливых соединений в
деревянных конструкциях при длительных воздействиях 100
ГЛАВА 4 Разработка методов расчета пространственно-регулярных конструкций из клееной древесины на упруго-податливых связях 114
4.1 Уточнение расчетных схем, предпосылки и допущения 114
4.2 Вывод матрицы жесткости изгибаемого стержня с упруго-деформированными связями на концах 116
4.3 Матрицы жесткости коробчатого элемента сечения поперечного элемента с упруго-деформируемыми узлами 120
4.4 Методика расчета плитно-стержневых систем с учетом податливости связей между плитой покрытия и системой поперечных балок 122
4.5 Матрицы единичных реакций стержня с упруго-деформируемым закреплением вузлах 128
4.5.1 Деформации осевого перемещения растяжение (сжатие) 129
4.5.2 Деформации поворота концевых сечений стержня 132
4.5.3 Деформации поперечного смещения опоры 135
4.5.4 Деформации кручения 136
4.5.5 Формирование матриц единичных реакций прямолинейного стержня с учетом действительного закрепления в узлах 139
4.6 Канонические уравнения метода перемещений для расчетного элемента 142
4.7 Решение системы канонических уравнений с учетом циклической симметрии 148
4.8 Разработка алгоритма расчета регулярных систем с упруго-деформируемыми связями 151
ГЛАВА 5 Экспериментально-теоретическая оценка напряженно-деформированного состояния циклически симметричных пространственных клееных деревянных конструкций 156
5.1 Методика экспериментального исследования 156
5.1.1 Задачи эксперимента 156
5.1.2 Экспериментальная конструкция стержневого купола 157
5.1.3 Программа исследований 159
5.2 Статические испытания купола и анализ их результатов 164
5.2.1 Результаты испытаний купола без ограждения 165
5.2.2 Результаты испытаний купола с ограждением 169
5.3 Обсуждение результатов 171
5.4 Результаты наблюдений за распределением снеговой нагрузки на поверхность купола в условиях города Архангельска 173
ГЛАВА 6 Численные исследования напряженного и деформированного состояния регулярных циклически-симметричных систем 179
6.1 Программа и объекты численных исследований 179
6.2 Исследование максимальных усилий в основных элементах ребристо-кольцевых куполов при изменении статико-геометрических параметров... 183
6.2.1 Влияние относительных размеров верхнего кольца 184
6.2.2 Влияние относительной высоты купола 188
6.2.3. Влияние геометрии меридиональных ребер 194
6.2.4.Купол с двумя гранями меридионального ребра 197
6.2.5 Купол с тремя гранями меридионального ребра 203
6.3 Изменение напряженного и деформированного состояния ребристо-кольцевых куполов при различных параметрах податливости связей в кольцевых элементах 210
6.3.1 Исходные предпосылки 210
6.3.2.Влияние податливости связей кольцевых элементов на изменение усилий в основных элементах купола 210
6.3.3 Влияние податливости связей кольцевых элементов на общие деформации купола 215
6.4 Расчет ребристо-кольцевых куполов с учетом работы связевых элементов 218
6.4.1 Исходные предпосылки 218
6.4.2 Влияние различных типов связевых элементов на распределение усилий и общие деформации 221
6.4.3 Зависимость НДС от количества связевых блоков в ребристом кольцевом куполе 225
6.5 Исследование напряженного и деформированного состояния сетчатого
сферического купола 227
6.5.1 Полное загружение купола равномерно-распределенной нагрузкой228
6.5.2 Загружение трех пятых купола равномерно-распределенной нагрузкой 229
6.5.3 Загружение сосредоточенной силой в вершине купола 230
6.5.4 Осадка опоры 230
ГЛАВА 7 Разработка новых технических решений пространственных клееных деревянных конструкций 233
7.1 Решетчатая плита покрытия с треугольно-гексагональной сеткой 233
7.2 Структурная конструкция 235
7.3 Узловое соединение стержней для пространственно-регулярных несущих конструкций 236
7.4 Узловое соединение стержней пространственного каркаса 240
7.5 Устройство для механических испытаний строительных стержневых конструкций 242
7.6.Резервы формообразования клееных деревянных конструкций в процессе изготовления 244
7.7 Разработка и исследование ребристо-кольцевых куполов из клееной древесины 249
7.8 Шатровые покрытия сооружений 251
7.9 Экспериментальное покрытие из клееной древесины 254
7.10 Мост через реку Кулой в Вельском районе 256
7.11 Деревянные конструкции и свобода пространства 257
Заключение 260
Список использованной литературы
