- Цели и задачи дисциплины
- Цель дисциплины «Нелинейные задачи строительной механики» состоит в подготовке студентов, уровень знаний которых соответствует требованию квалификации специалистов по направлению 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений». В частности, познакомить студента с методами нелинейного расчета сооружений и конструкций, выполненных из различных материалов, на прочность, жесткость и устойчивость при различных воздействиях с использованием современного вычислительного аппарата. Задачи дисциплины «Нелинейные задачи строительной механики»: - научить студента владеть и применять методы нелинейного расчета строительных конструкций и их элементов при проектировании зданий и сооружений; - подготовить студента к выполнению научно-исследовательской работе и защите выпускной квалификационной работы.
- Краткое содержание дисциплины
- В курсе «Нелинейные задачи строительной механики» студенты получают общие фундаментальные понятия о природе возникновения нелинейностей (физической, геометрической и конструктивной) в задачах строительной механики и сведения о методах нелинейного расчета конструкций, играющие важную роль в подготовке расчетчика, проектировщика и конструктора. Вводятся основные понятия и положения нелинейной строительной механики; особенности нелинейной работы материала, диаграммы деформирования материалов, эффект Баушингера, принцип Мазинга. Рассматриваются экспериментальные диаграммы растяжения для различных материалов, два предельных режима деформирования во времени: ползучесть и релаксация, знакопеременное нагружение и пластический гистерезис. Учет конструктивной нелинейности в расчете стержневых систем. Расчет рам и неразрезных балок c учетом монтажных зазоров. Учет геометрической нелинейности в расчете стержневых систем. Общее уравнение упругой линии при продольном изгибе стержня. Метод начальных параметров. Расчет плоских рам на устойчивость методом перемещений (МП). Таблица сжатых стандартных стержней при единичных воздействиях. Основная система и канонические уравнения МП. Метод решения уравнения устойчивости. Практические рекомендации к выбору параметра устойчивости. Порядок расчёта рам на устойчивость МП. Методы предельного равновесия. Работа системы из идеально упругопластического материала. Предельное равновесие сечения. Пластический момент сопротивления. Теоремы предельного равновесия и методы решения (статическая, кинематическая и теорема двойственности). Кинематический метод предельного равновесия в расчете СН балок и рам. Простые и комбинированные варианты пластических механизмов разрушения. Кинематический метод предельного равновесия в задачах с распределенной нагрузкой и учетом различной несущей способности. Два вида расчета на прочность. Проектный и проверочный расчеты. Расчет конструкций с учетом упрочнения материала. Моделирование поведения материала с учетом пластических зон (ПЗ). Два допущения, принятые для зоны упругопластических деформаций при упрочнении материала. Классификация специальных зон (упругопластическая, пластическая зоны и зона усиления). Расчет СН балок со специальными зонами на единичные воздействия. Балка с закреплениями «заделка» – «шарнир» и «заделка» – «заделка». Безразмерные нелинейные функции и их свойства. Расчет плоской рамы на действие статической нагрузки методом перемещений с учетом ПЗ.
- Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- Выпускник должен обладать:
- ОПК-1 Способен решать прикладные задачи строительной отрасли, используя теорию и методы фундаментальных наук
- Образование
- Учебный план 08.05.01, 2022, (6.0), Строительство уникальных зданий и сооружений
- Нелинейные задачи строительной механики