Введение
1 Существо вопроса. направление и задачи исследования 21
1.1 Конструкции составных стержней на податливых связях 21
1.2 Виды деревянных куполов. Краткая характеристика деревянных купольных покрытий 32
1.2.1 Краткий исторический обзор развития деревянного куполостроения в отечественной практике 33
1.2.2 Краткий анализ современных конструктивных решений купольных покрытий с применением клееной древесины 37
1.3 Области рационального применения сборных деревянных куполов в отечественном строительстве 48
1.4 Методы расчета плоских и пространственных конструкций с учетом податливости соединений на статические и динамические нагрузки 55
1.4.1 Методы расчета составных стержней 55
1.4.2 Существующие методы расчета ребристо-кольцевых куполов на статические нагрузки 73
1.4.3 Методы определения сейсмической нагрузки 76
1.5 Методы динамического контроля качества конструкций 80
1.6 Направление и задачи исследования 88
2 Теоретические основы вибрационного метода контроля жесткости составных конструкций 94
2.1 Функциональная связь максимального прогиба упругих балок и пластинок с их основной частотой колебаний 94
2.2 Определение коэффициента жесткости составных балок, имеющих возможность свободного сдвига по контактной 109
2.3 Способ оценки совместности работы многослойных конструкций балочного типа вибрационным методом 114
2.4 Вибрационный способ определения жесткости составной балки переменного сечения 119
2.5 Способ определения жесткости вертикального стыка составной балки 123
2.6 Теоретические исследования работы составных балок с равномерным распределением поперечных связей и связей сдвига 127
2.6.1 Определение влияния жесткости связей сдвига на частоты собственных колебаний и прогибы составных двухслойных балок 129
2.6.2 Определение влияния жесткости связей сдвига на частоты собственных колебаний и прогибы составных многослойных балок 132
2.7 Теоретические исследования составных балок с локально установленными связями сдвига 135
2.7.1 Определение влияния жесткости связей сдвига на частоты собственных колебаний и прогибы составных двухслойных балок с локально установленными связями сдвига 137
2.7.2 Определение влияния жесткости связей сдвига на частоты собственных колебаний и прогибы составных многослойных балок с локально установленными связями сдвига 140
2.7.3 Определение влияния жесткости и количества связей сдвига на частоты собственных колебаний и прогибы составных двухслойных балок с локально установленными связями сдвига 143
2.8 Теоретические исследования составных балок с локальной постановкой поперечных связей и связей сдвига 146
2.8.1 Определение влияния жесткости связей сдвига на частоты собственных колебаний и прогибы составных двухслойных балок 148
2.8.2 Определение влияния жесткости связей сдвига на частоты собственных колебаний и прогибы составных многослойных балок 151
2.9 Анализ результатов численного исследования влияния жесткости и количества связей сдвига на частоты собственных колебаний и прогибы составных двухслойных и многослойных балок .154
2.10 Поперечные колебания и прогибы однопролетных балок, подкрепленных в пролете упругими опорами 161
2.11 Исследование двухпролетных балок с упруго-податливым укрупнительным стыком над средней опорой 166
2.12 Вертикальные колебания и прогибы оболочки вращения в виде конуса 170
Выводы по главе 2 175
3 Экспериментальные исследования составных деревянных и деревометаллических балок на динамические и статические нагрузки 178
3.1 Экспериментальная установка для испытания балок. Методика проведения статических и динамических испытаний балок 178
3.2 Экспериментальные исследования совместности работы двухслойных составных балок 186
3.3 Экспериментальные исследования статических и динамических характеристик двухслойных составных балок 192
3.4 Статические и динамические испытания деревометаллических составных балок 196
3.5 Статические и динамические испытания двутавровой деревометаллической составной балки 202
3.6 Сопоставление экспериментальных и теоретических (численных) результатов исследований 206
4 Уточнение расчетных схем стержней по результатам динамических испытаний 209
4.1 Оценка степени защемления однопролетной балки на опорах 210
4.2 Оценка степени податливости укрупнительных стыков конструкций 215
4.2.1 Теоретическая оценка степени податливости укрупнительных стыков конструкций 215
4.2.2 Экспериментальная оценка степени податливости укрупнительных стыков конструкций 221
5 Некоторые вопросы конструирования ребристокольцевых деревянных куполов 226
5.1 Основные предпосылки для выбора конструкции 226
5.2 Конструктивные схемы и решение узлов ребристо-кольцевых куполов средних пролетов 228
Выводы по главе 5 234
6 Теоретическое (численное) определение усилий и перемещений ребристо-кольцевых деревянных куполов 235
6.1 Основные положения теоретического (численного) определения усилий в элементах и перемещений ребристо-кольцевых деревянных куполов при статических и сейсмических нагрузках 235
6.2 Влияние жесткости кольцевых прогонов на деформативность и распределение усилий в элементах ребристо-кольцевого купола 244
6.2.1 Влияние жесткости кольцевых прогонов на деформативность и распределение усилий в элементах ребристо-кольцевого купола при статических нагрузках 246
6.2.1.1 Деформативность и распределение усилий в элементах при шарнирном сопряжении ребер и кольцевых прогонов 246
6.2.1.2 Деформативность и распределение усилий в элементах при жестком сопряжении ребер и кольцевых прогонов 248
6.2.1.3 Деформативность и распределение усилий в элементах при шарнирном и жестком сопряжении ребер и кольцевых прогонов при сейсмических нагрузках 250
6.3 Влияние количества и расположения блоков жесткости на деформативность и распределение усилий в элементах ребристо-кольцевого купола 256
6.3.1 Распределение усилий в элементах и перемещений купола при действии вертикальной статической нагрузки 256
6.3.2 Распределение усилий и перемещений куполов при действии горизонтальной сейсмической нагрузки 265
6.4 Влияние размеров верхнего кольца на напряженно деформированное состояние ребристо-кольцевых куполов 274
6.4.1 Исследование работы куполов при статических нагрузках 275
6.4.2 Исследование работы куполов при горизонтальной сейсмической нагрузке 280
6.4.3 Пути снижения прогибов верхнего кольца в деревянных ребристо-кольцевых куполах 287
7 Экспериментальные исследования ребристо кольцевого купола. сопоставление опытных и теоретических данных 292
7.1 Разработка и изготовление опытной конструкции 292
7.2 Методика и программа экспериментальных исследований опытной конструкции 297
7.3 Определение механических характеристик элементов и соединений купола 304
7.4 Результаты испытаний куполов и их обсуждение 309
7.4.1 Испытание опытной конструкции на статические кратковременные нагрузки 309
7.4.2 Результаты испытаний на сейсмические нагрузки 316
7.4.3 Результаты длительных испытаний купола с блоками жесткости в 4 секторах и с диаметром верхнего кольца, равным 1/8 диаметра купола 324
7.5 Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов 327
7.5.1 Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов испытаний куполов при статических нагрузках 327
7.5.2 Сопоставление теоретических и экспериментальных результатов испытаний куполов при сейсмических нагрузках 331
Рекомендации по конструированию и расчету
Ребристо-кольцевых куполов с применением
Клееной древесины 335
Основные выводы 337
Литература 341
Приложение
