Способ физического моделирования строительных конструкций

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1006 Т стро 2. Булычевкие свойстваделения, МГс. 126-131 тотип). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Питлюк. Д. А. Истельных конструкций на мСтройиздат, 1971, с. 52-5 В. Г. Физико-механичесрунтов и методы их опрестройиздат, 1940,ф,.ЕНИЯ. : ,;,.(54)(57) СПОСОБ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОН-,СТРУКЦИИ, включающий выполнение модели в уменьшенном масштабе, созданиенагрузки на модель от ее собственноговеса с имитацией увеличения его путемпридания. модели ускорения и измерениедеформаций модели, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения.точности моделирования и обеспечениявозможности одинакового увеличения веса для всех точек модели, ускорениемодели придают за счет сообщения ейколебательного движения, создаваемогопутем низкочастотной вибрации.1 1006Изобретение относится к моделированию строительных конструкций,Известны способы физического моделирования строительных конструкций с изготовлением Моделей зданий и сооруже- З. ний в уменьшенном линейном масштабе.При этом для создания в модели напряженно-деформированного состояния, идентичного натуре, необходим пригруэ модели. В частности, для имитации нагрузки 1 фот собственного веса конструкции модель должна быть выполнена иэ болеетяжелого материала, причем соотношение,обьемных весов материалов натуры и модели должно равняться линейному мас юштабу моделирования (при соблюдениигеометрического подобия). Поскольку выполнить это треб 6 вание практически невоэуиожно, по известным способам создают цригруз с помощью,дополнительныхгрузов, рычагов, пневмо- или гидродомкратов и т,п. 113 .Недостатком известных способов яв- .ляется необходимость изготовления длякаждой модели системы грузов, а такжеразли щых приспособлений, рычагов, пе. редаточных рам, ограждения и р.п. Кроме того, добиться равномерного распределения нагрузки от собственного веса,как правило, не удается, ,39Наиболее близким. по техническомурешению к изобретению является способфизического моделирования строительныхконструкций, включающий выполнение модели в уменьшенном масштабе, созданиенагрузки на модель от ее собственного 1 фвеса с имитацией увеличения его путемпридания модели ускорения, измерениедеформаций модели. По известному способу, применяемому при исследованиифизико. механических свойств грунта, об Еразцы грунта помещают в центрифугу. Привращении образцов вокруг вертикальнойоси центрифуги на них действует центробежная сила, имитирующая увеличенныйвес грунта Г 234 Согласно известному способу коэффициент увеличения веса зависит от углово 3 скорости и радиуса круга вращения. Поэ тому при использовании этого способа для моделирования строительной конструкции в различных точках модели будут действовать различные центробежные силы, что снизит достоверность моделирования, Кроме того, созданФе центрифуг для вращения моделей зданий, сооружений или их частей весьма сложно и вряд ли технически целесообразно,168 211 ель изобретения - повышение точности .моделирования и обеспечение возможности одинакового увеличения веса длявсех точек модели,Поставленная цель достигается тем,что по способу физического моделирования строительной конструкции, включакъщему выполнение модели в уменьшенноммасштабе, создание нагрузки на модельот ее собственного веса с имитациейувеличения его путем придания моделиускорения, измерения деформаций .модели, ускорение модели придают за счетсообщения ей колебательного движения,создаваемого путем низкочастотной вибрации еСущность предлагаемого способа поясняется на примере моделирования стены здания при неравномерной просадкеоснования,Модель стены здания изготавливаютиэ материала, физически подобного материалу натуры, например мелкозернистого бетона, а неравномерно проседающееоснование моделируют, например, опорами с регулируемой резьбовой парой. Модель здания с основанием устанавливаютна виброплощадку и жестко прикрепляютк ней, Модель оснащают механическимивибрографами, и: электротенэометрическимидатчиками с записывающей аппаратурой,При включении виброплощадки модель будет совершать вынужденные гармоническиеколебания, например с промышленнойчастотой 50 Гц и амплитудой, зависящей отхарактеристик виброплошадки и модели.Предварительно следует расчетом определить собственные частоты колебаниймодели с тем, чтобы не допустить сближения частот вынужденных и собственных колебаний и заметного увеличенияамплитуды колебаний. При колебании модели всем ее час типам сообщается синусоидальное ускорение, максимальная величина которого равна с 1 м, где а - аьпцктуда; оу: - уг 2ловая частота колебаний.Например, при частоте 60 Гц и амплитуде 0,7 мм наибольшее ускорение равно% 4 ТЧбСК 0,7"7000 см/с Я Следовательно, в самой нижней точке, т.е. когда вектор ускорения и вектор веса модели складываются, собственный вес модели будет фувеличенф в 8 раэ. Для модели, выполненной с соблюдением геометрического подобия в масштабе 1:8, такое, увеличение веса означает и со3 1 ОЬЬМй 4блюдение физического подобия, что весь- ты собственных колебаний модели и, слема важно при изучении напряженно-дефор- довательно, от ее жесткостных характемированного состояния строительных ристик. Затем проводят регулировку ампконструкций, в особенности, иэготава- литуды колебаний виброплощадки так, чтоваемых из хрупких материалов типа бе-бы в результате амплитуда колебаний тона, кирпича и т.п., в которых образова- модели, соответствовала расчетному усние трещин под нагрузкой. вызывает с- корению.щественное перераспределение усилий и Техническая эффективность способа поэтому необходимо стремиться к созда- состоит в обеспечении равномерюго раснию тех же напряжений, что и в иааф. 10 пределения дополнительной нагрузки наПри проведении испытаний вначале модель, имитирующей собственный вес определщот фактическую амплитуду коле- конструкции,и обеспечения тем самым баний модели с учетом динамического физического подобия модели и натуры коэффициента, который зависит от часто- по распределению нагрузки.Составитель Б. ТрускановРедактор Н. Егорова Техред Л,Пекарь КорректорМ. демчикЗаказ 206448 Тираж 538 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., д. 4/8 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4