В статье рассмотрен расчет бункера сыпучих материалов при динамических нагрузках. Этот расчет является опорным для оценки прочности конструкции в условиях возможного землетрясения. Показано, что в условиях землетрясений такие конструкции не выдерживают нагрузки, возникающие в процессе колебаний. Применение математических методов дает возможность подобрать как толщину обечайки бункера, так и параметры ребер подкрепления, которые, в совокупности, дают значительный экономический эффект, заключающий в том, что конструкция выдержит любые колебания, свойственные заданной бальности движения грунта. В настоящее время все большее применение находят методы математического моделирования для выбора таких значений параметров устройств, которые в состоянии обеспечить прочность, устойчивость и долговечность конструкции для самых неблагоприятных условий ее эксплуатации. Необходимо отметить, что расчеты на прочность цилиндрических бункеров сыпучих материалов от воздействия возможных землетрясений (что характерно для Крыма) не проводились. В статье предложен алгоритм расчета на прочность цилиндрического бункера с учетом действия сейсмической нагрузки. Рассматриваются сдвиговые деформации и колебания конструкции для возможных землетрясений вплоть до 9 баллов. Предмет исследования. Изучение напряженно-деформируемого состояния оболочки бункера при нестационарном динамическом воздействии. Материалы и методы. Разработка моделей колебательного процесса цилиндрических тонкостенных объектов и их исследование в плане обеспечения прочности и устойчивости. Моделирование колебательных процессов опирается на известные методы, принятые на практике. Результаты. В результате анализа различных математических моделей колебания баков с сыпучим материалом мы получили перемещения точек системы. Имея эти данные легко определяются внутренние усилия в цилиндрической обечайке при динамических нагрузках. Выводы. При анализе реакции конструкций, заполненных сыпучим материалом, следует кроме расчета по формам их изгиба как балки с бесконечным числом степеней свободы также учитывать и расчет их местной деформации стенок, влияющей на образование присоединенных масс вмещаемой в них жидкости.
динамическая прочность цилиндрических бункеров, сейсмические нагрузки, формы колебаний, цилиндрическая обечайка бункера, материальный стержень с бесконечным числом степеней свободы
1. Чемодуров, В.Т. Моделирование систем: монография / В. Т. Чемодуров, Э. В. Литвинова. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2016. – 236 с.
2. Пособие по проектированию предприятий, зданий и сооружений по хранению и переработке зерна (к СНиП 2.10.05-85 «Предприятия, здания и сооружения по хранению и переработке зерна») / ЦНИИ
3. СП 359.1325800.2017 Силосы стальные вертикальные цилиндрические для хранения сыпучих продуктов. Правила проектирования. – Москва: Стандартинформ, 2018. – 20 с.
4. Чапаев Т.М., Балкизов А.Б., Сасиков А.С., Шогенова Ж.Х., Кушаева Е.А. Анализ известных теоретических и экспериментальных исследований устойчивости стенки цилиндрического зернобункера // ИВД.
5. Емкости для сыпучих грузов в транспортно-грузовых системах / И.В. Горюшинский, И.И. Кононов, В.В. Денисов, Е.В. Горюшинская, Н.В. Петрушкин. Под общей редакцией И.В. Горюшинского: Учебное
6. Безухов, Н.И. Устойчивость и динамика сооружений в примерах и задачах: Учебное пособие для строительных специальностей вузов / Н.И. Безухов, О.В. Лужин, Н.В. Колкунов. 3-е изд., перераб. – М.:
7. СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81* (с Изменением №1). – Москва: Стандартинформ, 2018. – 114 с.
8. Немчинов, Ю.И. Сейсмостойкость зданий и сооружений / Ю.И. Немчинов. – Киев: НИИСК Минрегионстроя Украины, 2008. – 480 с.: ил.
9. Назаров Ю.П., Позняк Е.В., Симбиркин В.Н., Курнавин В.В. Расчет конструкций линейно-спектральным методом при дифференцированном сейсмическом движении грунта, заданном акселерограммами.
10. Перцев, А.К. Динамика оболочек и пластин (Нестационарные задачи) / А.К. Перцев, Э.Г. Платонов. – Л.: Судостроение, 1987. – 316 с.
11. Погорелов, В.И. Строительная механика тонкостенных конструкций / В. И. Погорелов. – СПб.: БХВ – Петербург, 2007. – 528 с.
12. Назаров, Ю. П. Аналитические основы расчета сооружений на сейсмические воздействия / Ю. П. Назаров. – М.: Наука, 2010. – 468 c.
13. Шакирзянов, Р.А. Динамика и устойчивость сооружений: Учебное пособие. − 2-е перераб. изд. / Р.А. Шакирзянов, Ф.Р. Шакирзянов. − Казань: Изд-во Казанск. гос. архитект.-строит. ун-та, 2015. − 120 с.
