2. Метод конечных элементов (МКЭ) в расчетах строительных конструкций

В отличие от формальной математической процедуры решения дифференциального уравнения, рассмотренной выше, применение МКЭ в расчетах строительных конструкций удобно изучать с пози­ций физического смысла задачи.

Такой подход не заменяет общие математические рассуждения, позволяя вместе с тем оценить метод с инженерной точки зрения.

Для большинства стержневых конструкций конечно-элементное представление системы является совершенно естественным, так как такие системы уже состоят из отдельных одинаковых элементов, со­единенных между собой в узлах.

Тип и характеристики конечных элементов, образующих систе­му, определяются параметрами самой конструкции. Так, ферма (рис. 2.1, а), конструктивно состоящая из отдельных одинаковых по способу закрепления и загружения стержней, однозначно может быть представлена набором элементов а.

Для изгибаемых стержневых систем конечными элементами так­же являются стержни, но, в отличие от ферм, для таких систем необ­ходимо, чтобы концевые сечения элементов могли быть не только шарнирными, но и защемленными. При этом для расчета балок (см. рис. 2.1, б) достаточно учесть лишь угловые и вертикальные пе­ремещения концов стержней Ъ, в то время как для рамных систем (см. рис. 2.1, в) необходимо учитывать и продольные деформации с.

Для расчета плит (см. рис. 2.1, г) конечные элементы обычно выбирают в виде прямоугольных пластин Д Для массивных трехмер­ных конструкций (см. рис. 2.1, д) используются трехмерные объем­ные конечные элементы е.

Несмотря на то что для континуальных систем можно с успехом применять приближенные методы, рассмотренные выше, МКЭ успеш­но конкурирует с ними, так как позволяет легко учитывать любые сложные краевые условия и сосредоточенные нагрузки.

2.2.

<< | >>
Источник: Лебедев, А. В.. Численные методы расчета строительных конструкций: учеб. пособие. 2012

Еще по теме 2. Метод конечных элементов (МКЭ) в расчетах строительных конструкций:

  1. Метод конечных элементов для решения дифференциальных уравнений
  2. Лебедев, А. В.. / А. В. Лебедев; СПбГАСУ. - СПб.,2012. - 55 с. 18ВИ 978-5-9227- Численные методы расчета строительных конструкций: учеб. пособие, 2012
  3. Метод перемещений как основа МКЭ
  4. Метод конечных разностей
  5. Глава 2. РАСЧЕТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
  6. 2.2. Понятие о расчете строительных конструкций по предельным состояниям
  7. 8. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
  8. 2. ОСНОВЫ РАСЧЕТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ (ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ)
  9. 5. ОСНОВЫ РАСЧЕТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ НА СЖАТИЕ
  10. Основные параметры конечных элементов
  11. 7. ОСНОВЫ РАСЧЕТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ НА ИЗГИБ
  12. 3.5. Единицы измерения, используемые при расчетах строительных конструкций
  13. Матрица жесткости шарнирно-стержневого конечного элемента
  14. Строительная часть пассажирского лифта из железобетонных объемных элементов
  15. СВОЙСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ И МЕТОДЫ ИХ КОНТРОЛЯ
  16. МЕТОДЫ УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
  17. 1.1. Классификация строительных конструкций