Оптимизация предварительно напряженных стержневых конструкций с выбором режимов силовых воздействий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Тарасова Наталья Владимировна

• Тарасова Наталья Владимировна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Тарасова Наталья Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ПРОЕКТИРОВОЧНЫМ РАСЧЕТАМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.1. Детерминированные методы синтеза предварительно напряженных стержней и стержневых систем

1.2. Использование метаэвристических стохастических схем в оптимизации предварительно напряженных конструкций

1.3. Выводы по главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АНАЛИЗА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОДВЕРГАЕМЫХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОМУ НАПРЯЖЕНИЮ

2.1. Расчет предварительно напряженных стержневых систем с гибкими затяжками при статическом нагружении

2.2. Алгоритм анализа динамического поведения предварительно напряженных стержневых конструкций для условий аварийных воздействий

2.3. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ И АЛГОРИТМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

3.1. Постановка задач оптимизации для предварительно напряженных стержней и стержневых систем с гибкими затяжками

3.2. Проверка обеспечения общей устойчивости конструкции по Эйлеру

3.3. Эволюционная процедура оптимального поиска

3.4. Анализ влияния управляющих параметров на скорость сходимости итерационной схемы оптимизации

3.5. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРИМЕРЫ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ СИСТЕМ

4.1. Оптимизация ферм с выбором сценария чередования преднапря-жений и эксплуатационных нагрузок

4.2. Оптимизация стержневых систем с затяжками при заданной последовательности силовых воздействий

4.3. Оптимальное проектирование предварительно напряженной фермы с учетом возможности аварийной ситуации

4.4. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Документы о внедрении результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация предварительно напряженных стержневых конструкций с выбором режимов силовых воздействий»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Предварительное напряжение является эффективным способом обеспечения требуемой несущей способности строительных систем при достижении минимальных материальных затрат. В частности, большое значение имеет использование этой технологии для стержней и стержневых систем, в том числе для большепролетных объектов. Проектирование конструкций такого типа может осуществляться на основе оптимального поиска. В процессе оптимизации в общем случае целесообразно варьировать режимы силовых воздействий, геометрические параметры и топологию деформируемых объектов, классы материалов. Важную роль для достижения наиболее результативных проектных решений может играть реализация концепции чередования этапов преднапряжения и приложения долей полезных нагрузок. При этом удается использовать большие силы предварительных воздействий без нарушения несущей способности конструктивных систем. Оптимизация должна предусматривать учет нормативных требований к стержневым конструкциям в процессе их эксплуатации и на этапах монтажа, а также недопущение прогрессирующих обрушений при аварийном выходе из строя или локальном повреждении отдельных несущих элементов для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности и нормального уровня ответственности с массовым пребыванием людей. Поиск целесообразно осуществлять на дискретных множествах допустимых вариантов варьируемых параметров в соответствии с действующими стандартами и условиями строительства. Наиболее результативным подходом к решению этих задач является оптимизация с учетом всего комплекса варьируемых переменных и активных ограничений в рамках одного алгоритма. Обычно используемые в инженерной практике методики поэтапного синтеза конструкций, подвергаемых предварительному напряжению, могут приводить к потере эффективных решений. Поэтому разработка вычислительных схем, обеспечивающих оптимальное проектирова-

ние предварительно напряженных стержневых несущих систем в единой расчетной процедуре, представляет собой актуальную задачу строительной механики.

Степень разработанности темы исследования. Разработкой и развитием методов расчета и проектирования предварительно напряженных конструкций различных типов занимались Н.П. Абовский, Е.И. Беленя, В.В. Бирюлев, А.А. Васильев, Н.И. Ватин, В.М. Вахуркин, А.А. Воеводин, Ю.В. Гайдаров, А.А. Гвоздев,

A.В. Геммерлинг, П.Г. Еремеев, А.С. Залесов, А.И. Звездов, Н.И. Карпенко, Г.Г. Кашеварова, И.Г. Клинов, Э.Н. Кодыш, В.И. Колчунов, Вл.И. Колчунов,

B.И. Коробко, В.А. Кравчук, Н.П. Мельников, В.Л. Мондрус, Т.А. Мухамедиев, Я.И. Ольков, В.А. Пермяков, Э.Г. Ратц, В.И. Римшин, В.Н. Симбиркин, Б.А. Сперанский, Д.Н. Стрелецкий, Н.С. Стрелецкий, А.Г. Тамразян, В.И. Травуш, Н.Н. Трекин, А.А. Трещев, В.В. Трофимович, В.С. Федоров, Н.В. Федорова, И.С. Холопов, А.Х. Хохарин, И.Н. Чепурной, Е.А. Чистяков, В.Г. Шухов, G. Agrawal, O. Amir, B. Belletti, S. Dong, P. Ferjencik, M. Gkantou, J. Gosayea, W. Guo, J.G.F. Kaba, R. Levy, G. Magnel, L. Su, D. Tensing, M. Tochacek, H.J. Yang, L. Yao, H. Zhengtong, Z. Zhou и многие другие ученые.

Современные метаэвристические методы случайного поиска принципиально позволяют эффективно решать сложные задачи оптимального синтеза в различных областях техники. Использование этих методов для оптимизации предварительно напряженных стержневых конструктивных систем рассмотрели в своих трудах М.С. Абу-Хасан, В.В. Егоров, А.А. Кравченко, И.Н. Серпик, Т. Adibaskoro, Z. Ayd, Z. Aydin, K.-L. Du, V.C. Finotto, R. Frans, V. Goremikins, A. Kaveh, H. Li, M. Maniat, J.V. Martí, V. Shobeiri, J. Wang, X.-S. Yang, V. Yepes и другие исследователи. В то же время вопросу разработки высокоэффективных метаэвристиче-ских алгоритмов для оптимального проектирования стержневых конструкций с гибкими затяжками при обеспечении возможности выбора в общем случае последовательности приложения и величин сил преднапряжения, условий чередования преднапряжения с этапами приложения полезной нагрузки еще уделялось недостаточное внимание.

Научно-техническая гипотеза состоит в том, что оптимальное проектирование предварительно напряженных стержневых конструкций может эффективно осуществляться в едином вычислительном процессе при обеспечении в общем случае возможности метаэвристического поиска на дискретных множествах сценариев силовых воздействий, сил преднапряжения, механических структур, геометрических параметров и классов материалов.

Объект исследования - подвергаемые предварительному напряжению с помощью гибких затяжек стержневые тонкостенные конструкции с замкнутыми односвязными профилями поперечных сечений стержней.

Предмет исследования - методы оптимизации предварительно напряженных стержней и стержневых систем.

Цель диссертационной работы - разработка методики оптимального проектирования предварительно напряженных стержневых конструкций с определением в общем случае режимов предварительного напряжения, структур и геометрических параметров несущих систем, классов материалов.

Задачи диссертации:

1. Сформулировать математическую постановку решаемых оптимизационных задач с заданием целевой функции, варьируемых переменных и систем ограничений.

2. Разработать алгоритм расчета стержневых конструкций, предварительно напряженных с помощью гибких затяжек, в статической постановке с учетом возможности многократных преднапряжений каждой затяжки и чередования преднапряжений и догружений.

3. Разработать алгоритм для анализа в динамической постановке нагружен-ности предварительно напряженных конструкций с гибкими затяжками при аварийных ситуациях, приводящих к локальным разрушениям стержней или затяжек.

4. Проверить работоспособность предлагаемых вычислительных схем для расчета предварительно напряженных конструкций на тестовых задачах.

5. Построить эволюционный алгоритм оптимального поиска применительно к решению оптимизационной задачи для нормальных условий эксплуатации с обеспечением возможности рассмотрения большого числа ограничений на каждом шаге силовых воздействий.

6. Разработать алгоритм оптимизации предварительно напряженных конструкций с гибкими затяжками при учете возможных аварийных ситуаций.

7. Выполнить с помощью предлагаемых вычислительных процедур оптимальный синтез ряда предварительно напряженных конструкций.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- разработана методика постановки и решения задач структурно-параметрической оптимизации стержневых конструкций с гибкими затяжками с обеспечением возможности поиска эффективных режимов многократных силовых воздействий в виде сил тяжести, преднапряжений и приложений долей полезных нагрузок;

- предложен подход к учету в процессе оптимизации стержневых систем активного ограничения по обеспечению общей устойчивости конструкций без непосредственной оценки критической нагрузки;

- разработан алгоритм расчета в едином вычислительном процессе напряженно-деформированного состояния стержней и стержневых систем, предварительно напрягаемых гибкими затяжками;

- разработана методика конечноэлементного моделирования в геометрически нелинейной постановке динамики предварительно напряженных стержневых конструкций с гибкими затяжками при возникновении аварийных ситуаций в виде обрыва одного из канатов или разрушения одного из стержней;

- построена вычислительная схема оптимизации стержневых систем, предварительно напрягаемых с помощью гибких затяжек, с учетом возможности возникновения локальных разрушений.

Теоретическая значимость работы заключается в следующем:

- сформулирована методика построения дискретных множеств допустимых значений варьируемых параметров для комплексного поиска на структурах, сце-

нариях силовых воздействий, размерах и классах материалов предварительно напряженных стержневых систем;

- разработан подход к селекции проектов в эволюционной процедуре оптимизации без определения критической нагрузки и введения штрафных функций при оценке обеспечения общей устойчивости деформируемых объектов;

- получены рациональные значения управляющих параметров вычислительных процессов эволюционной оптимизации предварительно напряженных стержневых конструкций;

- построена вычислительная схема для расчета в динамической постановке предварительно напряженных стержневых систем с моделированием воздействия сил тяжести конструкции, преднапряжения, приложения полезных нагрузок и внезапной структурной перестройки.

Практическая значимость работы:

- разработанные вычислительные схемы и их программная реализация обеспечивают возможность оптимального проектирования предварительно напряженных стержней и стержневых систем с гибкими затяжками;

- предложенные при выполнении диссертации методики расчета предварительно напряженных конструкций могут быть использованы проектировщиками при получении информации о деформировании таких несущих систем на всех этапах преднапряжения и приложения эксплуатационных нагрузок.

Методология и методы исследования. Дискретная оптимизация для предварительно напряженных конструкций выполнялась с помощью эволюционных метаэвристических процедур. При синтезе топологии несущих систем использовался метод избыточных структур. Анализ напряженно-деформированного состояния объектов проводился на основе конечноэлементного моделирования. Расчеты в динамической постанове осуществлялись в соответствии с предпосылками метода Ньюмарка.

Личный вклад автора заключается в выполнении обзора литературных источников по теме работы, формулировке целевой функции решаемых оптимизационных задач, построении алгоритмов для расчета и эволюционной оптимизации

конструкций, разработке программных процедур для персональных компьютеров, проведении численных исследований, выполнении анализа полученных результатов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

- алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния стержневых конструкций с гибкими затяжками в статической постановке с учетом возможности многократных преднапряжений и поэтапных приложений частей эксплуатационных нагрузок;

- вычислительная схема для расчета предварительно напрягаемых стержневых конструкций в динамической постановке с обеспечением моделирования условий локальных разрушений;

- постановка задач оптимального проектирования предварительно напряженных несущих систем: целевая функция, подходы к выбору варьируемых параметров, системы ограничений;

- алгоритм метаэвристической оптимизации предварительно напряженных конструктивных систем на основе эволюционного поиска;

- рациональные значения управляющих параметров для разработанной эволюционной схемы;

- результаты численных экспериментов для тестовых задач, подтверждающие достаточно высокую точность разработанных алгоритмов;

- результаты оптимального проектирования предварительно напряженных конструкций.

Достоверность полученных результатов и выводов подтверждается использованием общепринятых теоретических положений строительной механики и численных методов анализа, сопоставлением результатов расчетов с точными решениями.

Апробация работы. Материалы исследований были представлены на следующих конференциях, форумах и заседаниях: Международной научно-практической конференции «Наука и инновации в строительстве» (г. Белгород, 2017 г.); Международной научно-практической конференции «Инновации в стро-

ительстве - 2017» (г. Брянск, 2017 г.); I Международной научно-практической конференции молодых ученых «Безопасный и комфортный город» (г. Орел, 2017 г.); Международной научно-практической конференции «Инновации в строительстве - 2018» (г. Брянск, 2018 г.); Международной конференции «Строительство, архитектура и техносферная безопасность» (г. Челябинск, 2018 г.); Национальной конференции «Актуальные вопросы техники, науки, технологий» (г. Брянск, 2019 г.); XX Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительства, строительной индустрии и архитектуры» (г. Тула, 2019 г.); III Всероссийской научно-практической конференции «Безопасный и комфортный город» (г. Орел, 2019 г.); 2-й Международной научно-технической конференции «Строительство и архитектура: теория и практика инновационного развития» (г. Кисловодск, 2019 г.); Национальной конференции «Современные тенденции молодежной науки. Секция 4. Актуальные вопросы строительной механики» (г. Брянск, 2020 г.); Международной научно-технической конференции «Инновации в строительстве - 2020» (г. Брянск, 2020 г.); расширенном заседании кафедры общетехнических дисциплин и физики ФГБОУ ВО «БГИТУ» (г. Брянск, 2021 г.).

Реализация результатов работы. Разработанные в диссертации алгоритмы использованы в МКУ «Управление капитального строительства» г. Брянска при составлении рекомендаций для проектных и строительных организаций, а также внедрены в процесс обучения аспирантов в ФГБОУ ВО «БГИТУ». Выполнение исследований по тематике диссертации было поддержано грантом РФФИ № 1808-00567 А «Оптимизация несущих систем по топологии, параметрам, режимам многократного предварительного напряжения и последовательности приложения полезных нагрузок» (2018-2020 гг.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 14-ти научных статьях [74, 80, 85-88, 90, 91, 107-109, 207, 209, 210] по теме диссертации, из которых 3 статьи - в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных изданий, рекомендуемых ВАК РФ, 3 статьи - в журналах, индексируемых в международной базах данных Web of Science и/или Scopus. Общий

объем публикаций составляет 6,2 печатных листов, из них на долю автора приходится 3,7 печатных листа. Объем публикаций в изданиях, входящих в перечень ВАК, составляет 2,1 печатных листа, из них на долю автора приходится 1,2 печатных листа.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы из 224 наименований, 1 приложения на 3 страницах. Работа изложена на 146 страницах, содержит 54 рисунка и 24 таблицы.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ПРОЕКТИРОВОЧНЫМ РАСЧЕТАМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Изложен обзор литературных источников по проектировочным расчетам предварительно напряженных стержневых несущих систем. Приведена информация об использовании детерминированных подходов и современных стохастических схем метаэвристического поиска к получению эффективных конструкций для объектов такого типа.

1.1. Детерминированные методы синтеза предварительно напряженных

стержней и стержневых систем

В ряде работ вопрос проектирования предварительно напряженных конструкций решался на основе аналитических подходов. Так, в книге [6] приведен алгоритм подбора параметров для работающего на растяжение металлического стержня, предварительно напряженного с помощью высокопрочной гибкой затяжки (рисунок 1.1). Принимается, что в проектируемой конструкции предельное состояние по прочности достигается при одновременном достижении в стержне и затяжке напряжений, равных расчетным сопротивлениям их материалов.

Считаются заданными сила Р, модули упругости Ех, Е2 и расчетные сопротивления , Я2 материалов стержня и затяжки. Для этапа предварительного напряжения записывается условие

Х = С02^ =°01F1, (1.1) где X - сила предварительного напряжения затяжки;

сг01, с02 - значения предварительных напряжений в стержне и затяжке; - площади поперечных сечений стержня и затяжки.

Рисунок 1.1 - Система стержень-затяжка: 1 - швеллеры; 2 - затяжка; Б - жесткий элемент

Применительно к этапу приложения полезной нагрузки принимаются следующие соотношения:

Р = К + Я)Fl + (Я -^02)F2 = + ЯF2; (1.2)

М =

^01 + К г = К

Ег

'02

Е0

I,

(1.3)

где М1 - удлинение стержня и затяжки от нагрузки Р; I - длина швеллеров.

В результате выводятся следующие зависимости для определения требуемых площадей поперечных сечений стержня и затяжки:

к - т

1 = Р-

-01 +1 V К1 у

'01

+1

(к - т) Я1

(1.4)

01

1 = Р —

1 2 1 С

К

01

V К

+1

(к - т) К1

(1.5)

Е К

где т = —; к = —

Ех К

Отмечается, что предварительное напряжение целесообразно принимать возможно большим, так как при этом в конструкции в максимальной степени используется высокопрочный материал затяжки.

После выполнения предварительного напряжения сила в затяжке может несколько уменьшиться в результате обмятия анкерных устройств и релаксации напряжений в затяжке [6]. Это учитывается заданием контролируемой силы предварительного напряжения несколько большим, чем необходимо по условиям работы конструкции:

X А ^зЕз

Х=095Т' (1.6)

где Хк - сила, контролируемая с помощью приборов;

Х - расчетная сила в затяжке от предварительного напряжения;

0, 95 - коэффициент релаксации для затяжек из стальных канатов и пучков высокопрочной проволоки;

Аа - податливость анкеров;

Рз, Ез, 1з - площадь поперечного сечения, модуль упругости и длина затяжки.

Для более сложных систем использование аналитических схем обычно обусловливается введением значимых упрощающих положений. В работе [6] проанализированы один раз статически неопределимые однопролетные фермы с одной затяжкой. Для раскрытия статической неопределимости используется метод сил. В качестве неизвестного рассматривается сила в затяжке, а основная система представляет собой стержневую часть конструкции. Расчеты выполняются в такой последовательности. В основной системе определяются внутренние силовые факторы в стержнях от полной расчетной нагрузки, монтажной нагрузки, действующей до натяжения затяжки, и единичной силы в затяжке. Далее выявляется наиболее нагруженный в основной системе стержень нижнего пояса, который принимается в качестве критического. Площадь поперечного сечения критического стержня определяется на основе принимаемой для него продольной гибко-

сти X = 120 при заданной форме поперечного сечения. На основании этой площади находится предельная сила для стержня:

^кпр = ^ , (1.7)

где Я - расчетное сопротивление материала стержня.

Расчетная сила в любом г-м стержне фермы записывается таким образом:

N = N. - ВД, (1.8)

где Ир1 - сила в г-м стержне от полной расчетной нагрузки, действующей на основную систему;

Ми - сила в г-м стержне от действия на основную систему единичной силы от затяжки;

Nз - расчетная сила в затяжке. Тогда

= N - ^N, (1.9)

откуда с учетом равенства (1.7) получается

N - ЯР

N = ^, (1.10)

где N - сила для критического стержня в основной системе. Требуемая площадь поперечного сечения затяжки

^з = ^ > (1.11)

где Яз - расчетное сопротивление материала затяжки.

Зная силу N з, с помощью формулы (1.8) можно определить силы и площади поперечных сечений для всех стержней фермы. Полная сила в затяжке складывается из силы предварительного натяжения Х и силы самонапряжения Х1 от действия полезной нагрузки. Сила самонапряжения вычисляется с помощью зависимости

у

Е1 1

Х1 =-2—-. (1.12)

1 у +

^ Е1 Ез 1з

Соответственно силу предварительного напряжения затяжки следует определять таким образом:

х=N-х1. (1.13)

Окончательная проверка несущей способности стержней ферм на расчетные эксплуатационные нагрузки реализуется путем анализа выполнения таких условий:

1. Для стержней, у которых в основной системе силы от расчетной нагрузки и от натяжения затяжки имеют разные знаки:

а) если стержень получился сжатым при расчете основной системы на эксплуатационные нагрузки:

при Ир1> NХ1

МР1 -(П2 х + X) N < ; (1.14)

при Nр1< NX1

N рг - (П X + X,) N <ГсК1нт,г, (1.15)

где Nxi - сила в г-м в стержне от полного натяжения затяжки;

р - коэффициент продольного изгиба, принимаемый по наибольшей гибкости;

ус - коэффициент условий работы;

1бр I - площадь поперечного сечения г-го стержня без учета ослабления отверстиями для заклепок и болтов;

щ, п2 - коэффициенты, учитывающие соответственно возможность фактического превышения и занижения усилия предварительного напряжения по отношению к расчетному значению;

- площадь поперечного сечения г-го стержня с учетом ослабления отверстиями для заклепок и болтов;

б) если стержень при таких условиях получился растянутым:

при N . > N .

г р,1 XI

Мр.-(и2Х + Хх)N ; (1.16)

при N . < N .

р ,. .

Nр. -(щX + X)N < . (1.17)

2. Для стержней, у которых в основной системе силы от расчетной нагрузки и от натяжения затяжки имеют одинаковые знаки:

а) для сжатых стержней

Нр, + (щX + Xх) N < Ге^Я^бр,г; (1.18)

б) для растянутых стержней

Ир, +(щX + X!)^ <ГеЯ^Нт,г. (1.19)

Прочность затяжки проверяется на основе условия

ПX + X </Д^. (1.20)

Отмечается, что кроме расчета на эксплуатационные нагрузки, необходимо произвести оценку прочности конструкции на стадии предварительного напряжения. При этом оценка устойчивости стержней осуществляется с учетом их возможной связи с диафрагмами.

В работе [16] рассматривается следующий порядок проектировочного расчета предварительно напряженных ферм, которые без введения затяжек являются статически определимыми:

1. Находятся нормативные и расчетные нагрузки, выбирается геометрическая схема фермы, вычисляются узловые нагрузки и силы в стержнях.

2. Выбираются конфигурация и материал затяжки, а также возможная величина предварительного напряжения.

3. Ориентировочно назначаются площади поперечных сечений затяжки и профили стержней, подсчитываются изменения натяжения затяжки от приложения полезных нагрузок.

4. Проверяется удовлетворение конструкции нормативным требованиям для всех невыгодных сочетаний нагрузок.

5. Если принятые стержни не удовлетворяют условиям прочности или устойчивости или окажется, что они имеют существенную недогрузку, то производится замена поперечных сечений для этих элементов конструкции.

6. Вновь рассчитываются изменения усилий в затяжке от действия полезных нагрузок. Далее итерационно корректируются параметры конструкции и выполняются расчеты ее напряженно-деформированного состояния до тех пор, пока не удастся получить удовлетворительного результата проектирования.

Отмечается, что от удачного выбора типа решетки фермы, конфигурации затяжки и величины ее натяжения, а также от тщательности расчета зависит реальная величина экономии, получаемой за счет предварительного напряжения.

В книге [59] предложена методика расчета и оптимизации предварительно напряженных конструкций с высокопрочными затяжками. В частности, приводится алгоритм расчета нижнего пояса двухопорной фермы (рисунок 1.2). Проверка на первом этапе работы, связанном с предварительным сжатием этих стержней горизонтальной затяжкой, осуществляется по условию обеспечения устойчивости каждого такого элемента:

ТЛ у

пУfpsтах р^ 1 )

(АЯуУс " ' *

где Кп - коэффициент, учитывающий потери в силах предварительного напряжения;

у^ тах - коэффициент надежности по нагрузке при предварительном напряжении;

- сила предварительного напряжения затяжки;

А - площадь поперечного сечения стержня;

Яу - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести.

Рисунок 1.2 - Ферма с предварительно напряженной затяжкой:

1 - стержни; 2 - затяжка

Проверка на втором этапе работы, рассматриваемом после приложения всех нагрузок, выполняется по условию прочности нижнего пояса:

N

p max

Кп [j fps min Xps + Xp ) < 1

ARy/c ~

(1.22)

а также прочности затяжки с площадью поперечного сечения Аз:

Кп [jfps max Xps + Xp ) < 1

ARJC " '

(1.23)

где N р тах - полная сила в наиболее нагруженном стержне нижнего пояса;

Xp - доля силы от рабочих нагрузок, воспринимаемая затяжкой.

Кроме того, должно удовлетворяться условие равенства деформаций системы стержней нижнего пояса и затяжки при действии рабочей нагрузки с учетом возможных потерь:

К„Х„1, = £N - KnXP )l

E, Аз

i=1

EA

(1.24)

где

1з - длина затяжки; I - длина 1-й панели фермы; п - число панелей.

Принимается, что в условиях (1.21) - (1.24) четыре неизвестных: Хря; Хр; А; Аз. Решая совместно эти уравнения, можно получить квадратное уравнение относительно А:

а(Ь - а) А2 -[(2а - Ь) Ар + (ф- а) АР] А - Ар (Ар - АР) = 0, (1.25)

где

п

ФУ 1 ЕК N — £( ^р1 ) /1 о^ч

а = 1 + ; Ь = 1 + ф; м = ^ ; А = ^тХ ; Ар = -. (^6)

У^шах М ЕКз КуУс КуГк

Остальные параметры выражаются через площадь А:

Ку ГАр +(ф- а) А] А = у[ р К -^; (1.27)

фК у А

Хр; (1-28)

£ мр1 X =■ ^

(1.29)

р

КК (1 + а)'

ЕА

а = ЕА ' (130)

Найденные площади поперечных сечений стержней и затяжки должны быть откорректированы с учетом сортаментов. Это решение приближенно обеспечивает минимум затрат металла на систему «стержни - затяжка».

В фермах из-за большой гибкости стержней затруднительно использовать значительное однократное предварительное напряжение. Поэтому эффективно многоступенчатое предварительное напряжение, с помощью которого неоднократно перераспределяются силы с поясов ферм на затяжку [6]. Если система таких воздействий начинается с натяжения затяжки, то условия преднапряжения и загружения на каждом этапе можно определить на основе зависимостей

^ = N=1 (^+N) К'-к-1; (1.31)

Р = N1=1 (N К + N)(КК у-\ (1.32)

где Хг - величина силы в затяжке от натяжения на г-м этапе нагружения; Р - полезная нагрузка на г-м этапе;

Nв, Nн - предельные сжимающие силы для контрольных стержней верхнего и нижнего поясов;

N Х=1 N р=1

Л. = _л- к2 = ~н; (1.33)

1 N 2 N р=1

н в

N н =, N Х=1 - силы в контрольных стержнях нижнего и верхнего поясов от единичной силы в затяжке;

N , N вр=1 - силы в соответствующих стержнях от единичной вертикальной нагрузки.

В итоге суммарная нагрузка на ферму

1 ю

Р = X Р = дТР^ (ад + N )Х( к1к2 Г, (1.34)

г=1

а суммарная сила в затяжке с учетом самонапряжения

А Г ю ю

Nз + Х X, + NP=1 X Р , (1.35)

з \тх=1 г з

М н г=2 г=1

где Nзр 1 - сила в затяжке от единичной нагрузки.

Если натяжение затяжки производится после первого загружения (то есть Х1 = 0; г = 2, 3, 4, ...), то формулы для многоступенчатого предварительного напряжения представляются в следующем виде. Нагрузки каждого этапа г = 2, 3, 4, .

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тарасова Наталья Владимировна, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абовский, Н. П. Регулирование. Синтез. Оптимизация. Избранные задачи по строительной механике и теории упругости / Н. П. Абовский, Л. В. Ен-джиевский, В. И. Савченков, А. П. Деруга, И. И. Гетц. - М.: Стройиздат, 1993. -456 с.

2. Агапов, В. П. Расчет предварительно напряженных железобетонных ферм методом конечных элементов с учетом физической нелинейности /

B. П. Агапов, К. Р. Айдемиров // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2016. - № 2 (41). - С. 112-117.

3. Акаев, А. И. Расчёт прочности изгибаемых сталебетонных массивных балок по нормальным сечениям / А. И. Акаев, В. И. Римшин // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 1997. - № 9. - С. 57.

4. Алёхин, В. Н. Разработка модели генетического алгоритма для оптимизации стальных многоэтажных рам / В. Н. Алёхин, А. Б. Ханина // Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. - 2008. -№ 2 (4). - Р. 16-18.

5. Байков, В. Н. Железобетонные конструкции / В. Н. Байков, Э. Е. Си-галов. - М.: Стройиздат, 1991. - 766 с.

6. Беленя, Е. И. Металлические конструкции / Е. И. Беленя. - М.: Стройиздат, 1982. - 472 с.

7. Беленя, Е. И. Предварительно-напряженные несущие металлические конструкции / Е. И. Беленя. - М.: Стройиздат, 1975. - 415 с.

8. Белостоцкий, А. М. Особенности научно-технического сопровождения изысканий и проектирования для зданий повышенного уровня ответственности на примере жилого дома в г. Самаре / А. М. Белостоцкий, С. А. Крючков,

C. А. Рытов, Т. Г. Рытова, А. Ю. Чаускин // Вестник НИЦ Строительство. - 2021. - № 2 (29). - С. 28-37.

9. Беляева, С. Ю. Оптимизация конструктивного решения трехгранного блока покрытия путем введения предварительно-напряженных элементов / С. Ю. Беляева, В. М. Флавианов, Р. К. Шрамов // Строительная механика и конструкции. - 2019. - № 2 (21). - С. 64-75.

10. Борисевич, А. А. Использование общих уравнений строительной механики в задачах расчета и оптимизации предварительно напряженных конструкций / А. А. Борисевич // Вестник Брестского государственного технического университета. Строительство и архитектура. - 2016. - № 1 (97). - С. 76-78.

11. Босаков, С. В. К повышению несущей способности и жесткости перекрытий, образованных многопустотными плитами / С. В. Босаков, А. И. Мордич,

B. Н. Симбиркин // Промышленное и гражданское строительство. - 2017. - № 4. -

C. 30-36.

12. Босаков, С. В. Несущая способность и деформации при изгибе многопустотной плиты перекрытия с упорами по торцам (в порядке обсуждения) / С. В. Босаков, А. И. Мордич, В. Н. Симбиркин // Промышленное и гражданское строительство. - 2020. - № 6. - С. 26-36.

13. Бука-Вайваде, К. Подвесная конструкция с настилом из поперечно ламинированных деревянных панелей / К. Бука-Вайваде, Д. О. Сердюк, В. В. Горемыкин, Л. Пакрастиньш, Н. И. Ватин // Инженерно-строительный журнал. - 2018. - № 7 (83). - С. 126-135.

14. Верюжский, Ю. В. Методы механики железобетона / Ю. В. Верюж-ский, В. И. Колчунов. - Киев: Книжкове вид-во НАУ, 2005. - 653 с.

15. Воеводин, А. А. Предварительно напряженные системы элементов конструкций / А. А. Воеводин. - М.: Стройиздат, 1989. - 304 с.

16. Гайдаров, Ю. В. Предварительно напряженные стальные конструкции в промышленном строительстве / Ю. В. Гайдаров. - М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1960. - 90 с.

17. Гениев, Г. А. Об оценке динамических эффектов в стержневых системах из хрупких материалов / Г. А. Гениев // Бетон и железобетон. - 1992. - № 9. -С. 25-27.

18. Гениев, Г. А. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях: Научное издание / Г. А. Гениев, В. И. Колчунов, Н. В. Клюева, А. И. Никулин, К. П. Пятикрестовский. - М.: АСВ, 2004. - 216 с.

19. Гениев, Г. А. Экспериментально-теоретические исследования неразрезных балок при аварийном выключении из работы отдельных элементов / Г. А. Гениев, Н. В. Клюева // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2000. - № 10 (502). - С. 21-26.

20. Гладков, Л. А. Генетические алгоритмы / Л. А. Гладков,

B. В. Курейчик, В. М. Курейчик. - М.: Физматлит, 2010. - 368 с.

21. Гордон, В. А. Оценка динамического эффекта при внезапной структурной перестройке конструкции / В. А. Гордон, Т. В. Потураева // Известия Орловского государственного технического университета. Серия: Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2008. - № 1 (269). - С. 3-8.

22. Гордон, В. А. Расчет динамических усилий в конструктивно-нелинейных элементах стержневых пространственных систем при внезапных структурных изменениях / В. А. Гордон, Н. В. Клюева, Т. В. Потураева, А. С. Бух-тиярова // Строительная механика и расчет сооружений. - 2008. - № 6 (221). -

C. 26-30.

23. ГОСТ 14954-80. Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6-19(1+6+6/6)+7-7(1+6). Сортамент. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1982. -5 с.

24. ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения. - М.: Стандартинформ, 2019. - 16 с.

25. ГОСТ 27772-2015. Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия. - М.: Стандартинформ, 2016. - 19 с.

26. ГОСТ 30245-2003. Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2008. - 16 с.

27. ГОСТ 3081-80. Канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6*19(1+9+9)+7*7(1+6). Сортамент. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1982. -10 с.

28. ГОСТ 32931-2015. Трубы стальные профильные для металлоконструкций. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2016. - 77 с.

29. ГОСТ 380-2005. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки. - М.: Стандартинформ, 2009. - 8 с.

30. ГОСТ 7669-80. Канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6 36 (1+7+7/7+14)+7 7(1+6). Сортамент. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1982. - 12 с.

31. Гриднев, С. Ю. Расчетное моделирование поведения балочных систем под действием подвижной нагрузки с учетом конструктивной нелинейности / С. Ю. Гриднев // Приволжский научный журнал. - 2008. - № 2. - С. 64-71.

32. Гриднев, С. Ю. Численный анализ нелинейных колебаний упруго опертой деформируемой системы с ограничительными опорами по концам / С. Ю. Гриднев, Ю. И. Скалько // Морские интеллектуальные технологии. - 2017. -№ 4-3 (38). - С. 37-44.

33. Демидов Н. Н. Применение предварительно напряженных перекрестных балок двух направлений из стальных прокатных двутавров / Н. Н. Демидов // Промышленное и гражданское строительство. - 2016. - № 12. - С. 81-84.

34. Егоров, В. В. Применение эволюционного алгоритма оптимизации для шпренгельных систем транспортных зданий и сооружений / В. В. Егоров, М. С. Абу-Хасан, А. А. Кравченко // БСТ: Бюллетень строительной техники. -2019. - № 4 (1016). - С. 15-17.

35. Еремеев, П. Г. Современные стальные конструкции большепролетных покрытий уникальных зданий и сооружений / П. Г. Еремеев. - М.: Изд-во АСВ, 2009. - 336 с.

36. Зубкова, Е. В. Особенности проектирования предварительно напряженных железобетонных конструкций / Е. В. Зубкова, В. Г. Стародубцев // Аллея науки. - 2020. - № 11 (50). - С. 674-678.

37. Карпенко, Н. И. Статически неопределимые железобетонные конструкции. Диаграммные методы автоматизированного расчета и проектирования: методическое пособие / Н. И. Карпенко, В. И. Травуш, С. Н. Карпенко [и др.] -М.: [б. и.], 2017. - 197 с.

38. Кашеварова, Г. Г. Исследование проблемы защиты типовых жилых зданий от прогрессирующего разрушения / Г. Г. Кашеварова, А. А. Пепеляев // Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. -2008. - № 2 (4). - С. 69-70.

39. Кирсанов, М. Н. Генетический алгоритм оптимизации стержневых систем / М. Н. Кирсанов // Строительная механика и расчет сооружений. - 2010. -№ 2 (229). - С. 60-63.

40. Клюева, Н. В. К анализу живучести внезапно повреждаемых рамных систем / Н. В. Клюева, В. С. Федоров // Строительная механика и расчет сооружений. - 2006. - № 3 (205). - С. 7-13.

41. Клюева, Н. В. К оценке живучести железобетонных конструкций с высоким уровнем предварительного напряжения / Н. В. Клюева // Вестник центрального регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. - 2006. - № 5. - С. 37-41.

42. Клюева, Н. В. Экспериментальные исследования живучести предварительно напряженных железобетонных балочных систем / Н. В. Клюева, К. А. Шувалов // Строительство и реконструкция. - 2012. - № 5 (43). - С. 13-22.

43. Колчунов, В. И. Анализ динамических нагружений в арматуре изгибаемых железобетонных элементов при хрупком разрушении бетонной матрицы / В. И. Колчунов, Н. Б. Андросова // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. -2016. - № 4 (44). - С. 11-20.

44. Колчунов, В. И. Деформирование и разрушение железобетонных рам-но-стержневых пространственных конструктивных систем многоэтажных зданий в запредельных состояниях / В. И. Колчунов, Е. В. Осовских, С. А. Алькади // Промышленное и гражданское строительство. - 2017. - № 8. - С. 73-77.

45. Колчунов, В. И. Живучесть зданий и сооружений при запроектных воздействиях / В. И. Колчунов, Н. В. Клюева, Н. Б. Андросова, А. С. Бухтияро-ва. - М.: АСВ, 2014. - 208 с.

46. Колчунов, В. И. К алгоритмизации задач расчета живучести железобетонных рам при потере устойчивости / В. И. Колчунов, Н. О. Прасолов, Л. В. Ко-жаринова, О. А. Ветрова // Строительство и реконструкция. - 2012. - № 6 (44). -С. 28-34.

47. Колчунов, В. И. К вопросу алгоритмизации задачи расчета живучести железобетонных конструкций при потере устойчивости / В. И. Колчунов, М. В. Моргунов, Л. В. Кожаринова, Н. О. Прасолов // Промышленное и гражданское строительство. - 2012. - № 12. - С. 52-54.

48. Колчунов, В. И. К определению напряженно-деформированного состояния стержней произвольного поперечного сечения при кручении методами сопротивления материалов / В. И. Колчунов, А. И. Демьянов // Строительство и реконструкция. - 2019. - № 1 (81). - С. 10-22.

49. Колчунов, В. И. К оценке живучести железобетонных рам при потере устойчивости отдельных элементов / В. И. Колчунов, Н. О. Прасолов, М. В. Моргунов // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. - 2007. - № 4. - С. 40-44.

50. Колчунов, В. И. Некоторые проблемы живучести железобетонных конструктивных систем при аварийных воздействиях / В. И. Колчунов, Н. В. Федорова // Вестник НИЦ Строительство. - 2018. - № 1 (16). - С. 115-119.

51. Колчунов, Вл. И. Сопротивление пространственных узлов сопряжения железобетонных каркасов многоэтажных зданий при запроектных воздействиях / Вл. И. Колчунов, Н. В. Клюева, А. С. Бухтиярова // Строительство и реконструкция. - 2011. - № 5 (37). - С. 21-32.

52. Коробко, В. И. Комбинированная вантово-стержневая система / В. И. Коробко, Р. В. Алдушкин // Известия Орловского государственного технического университета. Серия: Строительство и транспорт. - 2006. - № 1-2. - С. 2124.

53. Коробко, В. И. Схемы большепролетных зданий с предварительно напряженной вантово-стержневой конструкцией покрытия / В. И. Коробко, Р. В. Алдушкин // Известия Орловского государственного технического университета. Серия: Строительство и транспорт. - 2006. - № 3-4. - С. 28-31.

54. Кравчук В. А. Развитие исследований предварительно напряженных строительных металлических конструкций / В. А. Кравчук, Е. В. Кравчук // Вестник гражданских инженеров. - 2019. - № 6 (77). - С. 86-92.

55. Крылов, С. Б. Конструкции железобетонные монолитные с напрягаемой арматурой без сцепления с бетоном. Правила проектирования: Методическое пособие / С. Б. Крылов, Е. А. Чистяков, С. А. Зенин [и др.] // Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве». - М.: Минстрой России, 2017. - 109 с.

56. Лазовский, Д. Н. Усиление железобетонных многопустотных плит перекрытий дополнительной предварительно напряженной арматурой // Д. Н. Лазовский, Д. О. Глухов, А. Х. Салех // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия В: Прикладные науки. - 2004. - № 6. - С. 1-10.

57. Левкович, Ф. Н. Автоматизация параметрического синтеза несущих систем вагонов-платформ: автореферат дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.13.12 / Ф. Н. Левкович. - Брянск, 2005. - 20 с.

58. Лелетко, А. А. Эволюционная оптимизация балок и рам с учетом внезапных структурных изменений: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.17 / А.А. Лелетко. - Брянск, 2010. - 152 с.

59. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Общая часть / под ред. В. В. Кузнецова. - М.: изд-во АСВ, 1998. - 576 с.

60. Мироненко, И. В. Оптимизация конструкций железобетонных балок и рам методом эволюционного моделирования: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.01 / И. В. Мироненко. - Брянск, 2013. - 153 с.

61. Мондрус, В. Л. Исследование большепролетного сооружения на надежность при случайных сейсмических воздействиях / В. Л. Мондрус, О. В. Мкртычев, А. Э. Мкртычев // Вестник МГСУ. - 2012. - № 5. - С. 56-61.

62. Муртузов, М. М. Анализ проектирования и методов расчета предварительно напряженных конструкций и зданий / М. М. Муртузов // Научный альманах. - 2020. - № 9-2 (71). - С. 48-53.

63. Назаров, Ю. П. К проблеме обеспечения живучести строительных конструкций при аварийных воздействиях / Ю. П. Назаров, А. С. Городецкий, В. Н. Симбиркин // Строительная механика и расчет сооружений. - 2009. -№ 4 (225). - С. 5-9.

64. Нугуманова, А. Д. Расчет вантовых конструкций на примере оттяжек мачты / А. Д. Нугуманова, Г. Г. Кашеварова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. - 2015. - № 3. - С. 103-110.

65. Ольков Я. И. Оптимальное проектирование металлических предварительно напряженных ферм / Я. И. Ольков, И. С. Холопов. - М.: Стройиздат, 1985. - 155 с.

66. Опбул, Э. К. Расчет прочности предварительно напряженных конструкций на основе нелинейной деформационной модели на примере многопустотной плиты перекрытия безопалубочной технологии / Э. К. Опбул, Д. А. Дмитриев // Вестник гражданских инженеров. - 2019. - № 6 (77). - С. 93110.

67. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102*2003). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. - М.: ОАО ЦНИИПромзданий, 2005. - 158 с.

68. Римшин, В. И. Расчет и конструирование эллиптических сталежелезо-бетонных архитравов: автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.01 / В. И. Римшин. - М., 1992. - 24 с.

69. Савин, С. Ю. Критериальная оценка несущей способности сжато-изогнутых элементов реконструируемого железобетонного каркаса при аварийной расчетной ситуации / С. Ю. Савин, В. И. Колчунов, В. В. Ковалев // Строительство и реконструкция. - 2020. - № 1 (87). - С. 71-80.

70. Саргсян, А. Е. Концепции по обоснованию проектных решений сооружений атомных станций с учетом особых динамических воздействий / А. Е. Саргсян, Е. Г. Гукова // Academia. Архитектура и строительство. - 2020. -№ 1. - С. 124-130.

71. Саргсян, А. Е. Оценка прочности защитной железобетонной оболочки реакторного отделения атомной станции из бетона различных типов при падении самолета / А. Е. Саргсян // Academia. Архитектура и строительство. - 2012. - № 3. - С. 119-124.

72. Семенов, А. И. Предварительно напряженный железобетон с витой проволочной арматурой / А. И. Семенов. - М.: Стройиздат, 1976. - 208 с.

73. Серпик, И. Н. Анализ в геометрически, физически и конструктивно нелинейной постановке динамического поведения плоских рам при запроектных воздействиях / И. Н. Серпик, Н. С. Курченко, А. В. Алексейцев, А. А. Лагутина // Промышленное и гражданское строительство. - 2012. - № 10. - С. 49-51.

74. Серпик, И. Н. Анализ динамического поведения стальных рам при аварийном разрушении предварительно натянутого каната / И. Н. Серпик, Н. В. Тарасова // Безопасный и комфортный город: сб. науч. тр. по материалам III Всерос. науч.-практ. конф. - Орел: Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева, 2019. - С. 97-102.

75. Серпик, И. Н. Генетическая процедура синтеза несущих конструкций вагонов / И. Н. Серпик, В. В. Мирошников, М. И. Серпик, А. И. Тютюнников // Качество машин: сб. тр. 4-й Междунар. науч.-техн. конф. В 2 т. Т. 1. - Брянск: Брянский государственный технический университет, 2001. - С. 75-77.

76. Серпик, И. Н. Генетические алгоритмы оптимизации металлических строительных конструкций / И. Н. Серпик, А. В. Алексейцев, А. А. Лелетко. -Брянск: БГИТА, 2010. - 186 с.

77. Серпик, И. Н. Генетический алгоритм оптимизации плоских железобетонных рам / И. Н. Серпик, И. В. Мироненко, М. И. Смашнева // Бетон и железобетон. - 2011. - № 4. - С. 17-21.

78. Серпик, И.Н. Метод конечных элементов в решении задач механики несущих систем / И. Н. Серпик. - М.: Изд-во АСВ. - 2015. - 200 с.

79. Серпик, И. Н. Методика оценки нагруженности конструкций при за-проектных воздействиях с учетом нелинейной работы материалов / И. Н. Серпик, И. В. Мироненко // Строительство и реконструкция. - 2012. - № 4 (42). - С. 54-60.

80. Серпик, И. Н. Моделирование деформаций предварительно напряженных стальных ферм при аварийных ситуациях / И. Н. Серпик, Н. В. Тарасова // Известия Юго-Западного государственного университета. - 2021. - № 2 (25). - С. 35-50.

81. Серпик, И. Н. Оптимальное проектирование многопустотных плит безопалубочного формования / И. Н. Серпик, С. Н. Швачко, Н. В. Тарасова, И. В. Мироненко // Инновации в строительстве-2019: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Брянск: ФГБОУ ВО БГИТУ, 2019. - С. 40-45.

82. Серпик, И. Н. Оптимизация железобетонных плит с использованием генетического алгоритма / И. Н. Серпик, К. В. Муймаров, С. Н. Швачко // Строительная механика и расчет сооружений. - 2015. - № 1 (258). - С. 30-36.

83. Серпик, И. Н. Оптимизация железобетонных рам с учетом многовариантности нагружения / И. Н. Серпик, И. В. Мироненко // Строительство и реконструкция. - 2012. - № 1 (39). - С. 33-39.

84. Серпик, И. Н. Оптимизация металлических конструкций путем эволюционного моделирования: монография / И. Н. Серпик, А. В. Алексейцев. -М.: Изд-во АСВ, 2012. - 239 с.

85. Серпик, И. Н. Оптимизация предварительно напряженных стальных ферм с выбором последовательности и параметров силовых воздействий /

И. Н. Серпик, Н. В. Тарасова // Актуальные проблемы строительства, строительной индустрии и архитектуры: материалы XX Междунар. науч.-технич. конф. -Тула, 2019. - С. 244-250.

86. Серпик, И. Н. Оптимизация предварительно напряженных стальных ферм с использованием эволюционного поиска / И. Н. Серпик, Н. В. Тарасова // Строительная механика и расчет сооружений. - 2019. - № 1 (282). - С. 58-64.

87. Серпик, И. Н. Оптимизация предварительно напряженных стальных ферм типа арки с затяжками / И. Н. Серпик, Н. В Тарасова // Инновации в строи-тельстве-2018: Матер. Междунар. науч.-практ. конф. - Брянск: ФГБОУ ВО БГИТУ, 2018. - С. 111-116.

88. Серпик, И. Н. Определение рациональных параметров предварительно напряженных стальных ферм / И. Н. Серпик, Н. В. Тарасова // Безопасный и комфортный город: сб. науч. тр. по материалам I Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых. - Орел: Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева, 2017. - С. 130-135.

89. Серпик, И. Н. Оптимизация рамных конструкций с учетом возможности запроектных воздействий / И. Н. Серпик, А. В. Алексейцев // Инженерно-строительный журнал. - 2013. - № 9 (44). - С. 23-29.

90. Серпик, И. Н. Поиск эффективных параметров предварительно напряженных стальных большепролетных ферм с несколькими затяжками / И. Н. Серпик, Н. В. Тарасова // Инновации в строительстве-2017: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Т.1. - Брянск: ФГБОУ ВО БГИТУ, 2017. - С. 285290.

91. Серпик, И. Н. Расчет предварительно напряженных стальных ферм с несколькими затяжками методом конечных элементов / И. Н. Серпик, Н. В. Тарасова // Наука и инновации в строительстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2017. - С. 127-133.

92. Серпик, И. Н. Эволюционное моделирование в проектировании несущих систем вагонов / И. Н. Серпик, В. Г. Сударев, А. И. Тютюнников, Ф. Н. Левкович // Вестник ВНИИЖТ. - № 5. - 2008. - С. 21-25.

93. Симбиркин, В. Н. Упрощенный нелинейный динамический расчет сооружений при сейсмических воздействиях / В. Н. Симбиркин, Ю. В. Панасенко // Строительная механика и расчет сооружений. - 2017. - № 5 (274). - С. 32-36.

94. Сперанский, Б. А. Решетчатые металлические предварительно напряженные конструкции / Б. А. Сперанский. - М.: Издательство литературы по строительству, 1970. - 240 с.

95. СП 16.13330.2017. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 11-23-81*. - М.: Минстрой России, 2017. - 145 с.

96. СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. - М.: Минстрой России, 2018. - 74 с.

97. СП 385.1325800.2018. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения. - М.: Минстрой России, 2018. - 33 с.

98. СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции / Госстрой России. - М.: ГУП НИИЖБ Госстроя России, 2005. - 42 с.

99. СП 63.13330.2018. СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. - М.: Минстрой России, 2018. - 152 с.

100. Ступишин, Л. Ю. Методика определения оптимальных параметров ребристых оболочек с учетом конструктивных требований и требований механической безопасности / Л. Ю. Ступишин, К. Е. Никитин // Промышленное и гражданское строительство. - 2013. - № 2. - С. 23-25.

101. Ступишин, Л. Ю. Численное исследование геометрически нелинейных пологих оболочек вращения на упругом основании с использованием смешанного метода конечных элементов при оценке их механической безопасности / Л. Ю. Ступишин, К. Е. Никитин, В. Ю. Труфанова // Промышленное и гражданское строительство. - 2013. - № 2. - С. 18-20.

102. Суров, К. Л. К вопросу о расчете прочности и жесткости сталебетонных станин с учетом физической нелинейности / К. Л. Суров, А. И. Акаев, В. И. Римшин // Бетон и железобетон. - 1996. - № 1. - С. 24-28.

103. Тамразян, А. Г. Влияние предварительного напряжения на динамические параметры железобетонных конструкций при запроектных воздействиях /

A. Г. Тамразян, К. А. Шувалов // Вестник МГСУ. - 2012. - № 11. - С. 113-116.

104. Тамразян, А. Г. Расчет большепролетной конструкции на аварийные воздействия методами нелинейной динамики / А. Г. Тамразян, О. В. Мкртычев,

B. Б. Дорожинский // Научно-технический вестник Поволжья. - 2012. - № 5. -

C. 331-334.

105. Тамразян, А. Г. Рекомендации к разработке требований к живучести зданий и сооружений / А. Г. Тамразян // Вестник МГСУ. - 2011. - № 2-1. - С. 7783.

106. Тамразян, А. Г. Структура целевой функции при оптимизации железобетонных плит с учетом конструкционной безопасности / А. Г. Тамразян, Е. А. Филимонова // Промышленное и гражданское строительство. - 2013. - № 9. - С. 14-15.

107. Тарасова, Н. В. Влияние управляющих параметров на эффективность эволюционной оптимизации предварительно напряженных стальных арочных ферм / Н. В. Тарасова // Инновации в строительстве-2020: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 60-летию строительного института ФГБОУ ВО БГИТУ. - Брянск: БГИТУ, 2020. - С. 39-44.

108. Тарасова, Н. В. Оптимизация предварительно напряженных стальных ферм с учетом возможности аварийных ситуаций / Н. В. Тарасова // Современные тенденции молодежной науки: сб. науч. тр. Нац. конф. Секция 4. Актуальные вопросы строительной механики. - Брянск: БГИТУ, 2020. - С. 423-426.

109. Тарасова, Н. В. Расчет напряженно-деформированного состояния ферм при многоступенчатом преднапряжении / Н. В. Тарасова, И. Н. Серпик // Актуальные вопросы техники, науки, технологий: сб. науч. тр. Нац. конф. -Брянск: БГИТУ, 2019. - С. 412-415.

110. Травуш, В. И. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения в рамках законодательных и нормативных требований / В. И. Травуш, В. И. Колчунов, Е. В. Леонтьев // Промышленное и гражданское строительство. -2019. - № 2. - С. 46-54.

111. Травуш, В. И. Расчет параметра живучести рамно-стержневых конструктивных систем / В. И. Травуш, Н. В. Федорова // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2017. - № 1 (45). - С. 21-28.

112. Трофимович, В. В. Оптимальное проектирование металлических конструкций / В. В. Трофимович, В. А. Пермяков. - Киев: Буд1вельник, 1981. - 136 с.

113. Трофимович, В. В. Проектирование предварительно напряженных вантовых систем / В. В. Трофимович, В. А. Пермяков. - Киев: Буд1вельник, 1970. - 141 с.

114. Тупицын, А. В. Фермы, предварительно напряженные затяжками / А. В. Тупицын // Общество, наука, инновации (НПК-2015): сб. матер. Всероссийской ежегодной науч.-практ. конф. - Киров: Вятский государственный университет, 2015. - С. 465-469.

115. Турков, А. В. Метод оценки живучести систем с использованием весовых коэффициентов отдельных элементов стальных конструкций / А. В. Турков // Строительство и реконструкция. - 2016. - № 4 (66). - С. 56-63.

116. Федоров, В. С. К расчету динамических догружений в неразрезных балках / В. С. Федоров, А. Е. Меднов, Е. А. Меднов // Вестник Отделения строительных наук Российской академии архитектуры и строительных наук. - 2011. -№ 15. - С. 162-166.

117. Федоров, В. С. Сравнительный анализ расчёта предварительно напряжённых железобетонных конструкций по образованию трещин по старым и новым нормам / В. С. Федоров, М. Ю. Красовицкий, В. Е. Левитский // Строительство и реконструкция. - 2017. - № 3 (71). - С. 8-12.

118. Федорова, Н. В. К вопросу оценки динамического эффекта в конструктивной системе при особом воздействии / Н. В. Федорова, В. И. Колчунов,

Р. А. Жарков // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования: сб. док. 1-й Национ. конф. - 2020. - С. 194-197.

119. Ференчик, П. Предварительно напряженные стальные конструкции / П. Ференчик, М. Тохачек / пер. с нем. Е. Ш. Фельдмана. - М.: Стройиздат, 1979. -424 с.

120. Филатов, В. В. Развитие теории и разработка численной методики расчета составных стержней и пластин: дис. на соискание ученой степени д-ра техн. наук: 05.23.17 / В. В. Филатов. - М., 2014. - 292 с.

121. Шапиро, Д. М. Расчет и проектирование балочных железобетонных предварительно напряженных пролетных строений автодорожных мостов / Д. М. Шапиро, В. П. Тютин // Строительная механика и конструкции. - 2012. -№ 2 (5). - С. 61-69.

122. Швачко С. Н. Исследование различных схем моделирования многопустотных железобетонных плит / С. Н. Швачко, И. В. Мироненко, А. Д. Панова // -Брянск: БГИТА., 2015. - С. 356-365.

123. Юрьев, А. Г. Оптимизация строительных конструкций на основе генетического алгоритма / А. Г. Юрьев, С. В. Клюев, А. В. Клюев // Известия Томского политехнического университета. - 2007. - № 1 (310). - С. 61-64.

124. Юрьев, А. Г. Эволюционные и генетические алгоритмы оптимизации строительных конструкций / А. Г. Юрьев, С. В. Клюев. - Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2006. - 133 с.

125. Abdelwahed, B. A review on building progressive collapse, survey and discussion / B. Abdelwahed // Case Studies in Construction Materials. - 2019. - № 11. -P. e00264.

126. Adibaskoro, T. Prestressed concrete I-girder optimization via genetic algorithm // T. Adibaskoro, M. Suarjana // Journal of Engineering and Technological Sciences. - 2019. - No. 2 (51). - Р. 170-183.

127. Agrawal, G. Partial safety factor design of rectangular partially prestressed concrete beams in ultimate flexural limit state // G. Agrawal, B. Bhattacharya // Journal of Structural Engineering. - 2010. - No. 4 (37). - Р. 257-267.

128. Alekseytsev, A. V. Evolutionary optimization of prestressed steel frames // A. V. Alekseytsev, S. A. Akhremenko // Magazine of Civil Engineering. - 2018. -No. 5 (81). - C. 32-42.

129. Alrudaini1, T. M. S. The effect of column axial load on the progressive collapse / T. M. S. Alrudaini1, Z. M. Najem // International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. - 2016. - No. 4 (5). - P. 5124-5129.

130. Amardeep, R. An analysis of metaheuristic algorithms for optimization with data clustering in data mining for classification / R. Amardeep, K. T. Swamy // International Journal of Current Advanced Research. - 2016. - No. 7 (5). - P. 1074-1077.

131. Aminifar, F. Optimal design of truss structures via an augmented genetic algorithm / F. Aminifar, F. Aminifar, D. Nazarpour // Turkish Journal of Engineering & Environmental Sciences. - 2013. - No. 37. - P. 56-68.

132. Amir, O. Simultaneous shape and topology optimization of prestressed concrete beams / O. Amir, E. Shakour // Structural and Multidisciplinary Optimization. - 2018. - No. 2 (57). - P. 1-13.

133. Arjmand, M. Hybrid improved dolphin echolocation and ant colony optimization for optimal discrete sizing of truss structures / M. Arjmand, M. Sheikhi Azqandi, M. Delavar // Journal of Rehabilitation in Civil Engineering. - 2018. - No. 61. - P. 70-87.

134. Ayd, Z. Overall cost optimization of prestressed concrete bridge using genetic algorithm / Z. Ayd, Y. Ayvaz // KSCE Journal of Civil Engineering. - 2013. -No. 4 (17). - P. 769-776.

135. Aydin, Z. Cost minimization of prestressed steel trusses considering shape and size variables / Z. Aydin, E. Cakir // Steel and Composite Structures. - 2015. -No. 1 (19). - P. 43-58.

136. Bathe, K. J. Finite element procedures / K. J. Bathe. - Watertown, MA, USA, 2016. - 1065 p.

137. Belletti, B. Behavior of prestressed steel beams / B. Belletti, A. Gasperi // Journal of Structural Engineering. - 2010. - No. 9 (136). - P. 1131-1139.

138. Bjôrck, Â. Numerical methods in matrix computations / Â. Bjôrck. - London: Springer, 2014. - 800 p.

139. Cai, J. Comparison of various procedures for progressive collapse analysis of cable-stayed bridges / J. Cai, Y. Xu, L. Zhuang, J. Feng, J. Zhang // Journal of Zhejiang University SCIENCE A. - 2012. - No. 5 (13). - P. 323-334.

140. Chen, C. H. Progressive collapse analysis of steel frame structure based on the energy principle / Chen C. H., Zhu Y. F., Yao Y., Huang Y. // Steel and Composite Structures. - 2016. - No. 3 (21). - P. 553-571.

141. Chen, J. Experimental study on the progressive collapse resistance of a two-story steel moment frame / J. Chen, X. Huang, R. Ma, M. He // Journal of Performance of Constructed Facilities. - 2012. - No. 5 (26). - P. 567-575.

142. Degertekin, S. O. Improved harmony search algorithms for sizing optimization of truss structures / S. O. Degertekin // Computers and Structures. - 2012. -No. 92-93. - P. 229-241.

143. Degerteking, S. O. Optimum design of steel space frames: tabu search vs. simulated annealing and genetic algorithms / S. O. Degerteking, M. S. Hayalioglu // International Journal of Engineering and Applied Sciences. - 2009. - No. 2 (1). - P. 3445.

144. Degertekin, S. O. Sizing truss structures using teaching-learning-based optimization / S. O. Degertekin, M. S. Hayalioglu // Computers and Structures. - 2013. -No. 119. - P. 177-188.

145. Dong, Shilin Pretension process analysis of prestressed space grid structures / Shilin Dong, Xingfei Yuan // Journal of Constructional Steel Research. - 2007. -No. 3 (63). - P. 406-411.

146. Du, K.-L. Search and optimization by metaheuristics: techniques and algorithms inspired by nature / K.-L. Du, M. N. S. Swamy. - Basel, Switzerland: Birkhâu-ser, 2016. - 434 p.

147. Elsanadedy, H. M. Investigation of precast RC beam-column assemblies under column-loss scenario / H. M. Elsanadedy, T. H. Almusallam, Y. A. Al-Salloum, H. Abbas // Construction and Building Materials. - 2017. - No. 142. - P. 552-571.

148. EN 1993-1-1:2005. Еврокод 3: Проектирование стальных конструкций.

4. 1-1. Общие правила и правила для зданий и сооружений // Техническое редактирование текста Еврокод ЗАО «ЦНИИПСК им. Н.П. Мельникова». - М.: ЗАО «ЦНИИПСК им. Н.П. Мельникова», 2011. - 87 с.

149. Evangelista, P. Implementing metaheuristic optimization algorithms with JECoLi / P. Evangelista, P. Maia, M. Rocha // Ninth International Conference on Intelligent Systems Design and Applications. - 2009. - P. 505-510.

150. Fedorova, N. V. Affecting of the long-term deformation to the stability of RC frame-bracing structural systems under special accidental impacts // N. V. Fedorova, S. Y. Savin, V. I. Kolchunov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - No. 753. - Р. 032005.

151. Fedorova, N. The dynamic effect in a structural adjustment of reinforced concrete structural system / N. Fedorova, V. Kolchunov, N. T. Vu, D. Q. Phan, M. Medyankin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. -No. 869. - Р. 052078.

152. Feng, D.-C. Progressive collapse performance analysis of precast reinforced concrete structures / D.-C. Feng, Z. Wang, G. Wu // The Structural Design of Tall and Special Buildings. - 2019. - No. 5 (28). - P. e1588.

153. Fengwei, S. Progressive collapse assessment of the steel moment-frame with composite floor slabs based on membrane action and energy equilibrium /

5. Fengwei, L. Wang, S. Dong // The Open Construction and Building Technology Journal. - 2017. - No. 1 (11). - Р. 200-215.

154. Finotto, V. C. Discrete topology optimization of planar cable-truss structures based on genetic algorithms / V. C. Finotto, M. Valásek // Engineering Mechanics 2012: 18th International Conference. - Svratka, 2012. - P. 245-254.

155. Fiore, A. Structural Optimization of hollow-section steel trusses by differential evolution algorithm / A. Fiore, G. C. Marano, R. Greco, E. Mastromarino // International Journal of Steel Structures. - 2016. - No. 2 (16). - P. 411-423.

156. Fita, A. Metaheuristic start for gradient based optimization algorithms / A. Fita // American Journal of Computational and Applied Mathematics. - 2015. -No. 3 (5). - P. 88-99.

157. Frans, R. Sizing and pre-stressing force optimization of pre-stressed concrete beam using fast multi swarm optimization / R. Frans, Y. Arfiadi // International Journal of Engineering and Science Applications. - 2016. - No. 1 (3). - P. 1-7.

158. Gandomi, A. H. Design optimization of truss structures using cuckoo search algorithm / A. H. Gandomi, S. Talatahari, X. S. Yang, S. Deb // The Structural Design of Tall and Special Buildings. - 2012. - No. 17 (22). - P. 1330-1349.

159. Gerasimidis, S. A new partial-distributed damage method for progressive collapse analysis of steel frames / S. Gerasimidis, J. Sideri // Journal of Constructional Steel Research. - 2016. - No. 119. - P. 233-245.

160. Gkantou, M. Optimisation of high strength steel prestressed trusses / M. Gkantou, M. Theofanous, C. Baniotopoulos // 8th GRACM International Congress on Computational Mechanics. - 2015. - P. 1-10.

161. Goncalves, M. S. Search group algorithm: A new metaheuristic method for the optimization of truss structures / M. S. Goncalves, R. H. Lopez, F. F. Miguel Leandro // Computers and Structures. - 2015. - No. 153. - P. 165-184.

162. Gordon, V. Dynamical processes analysis in the load beams during partial destruction / V. Gordon, V. Kolchunov, Y. Stepanov // 17th International Congress on Sound and Vibration 2010, ICSV 2010. - 2010. - P. 1970-1977.

163. Goremikins, V. Behaviour of cable truss web elements of prestressed suspension bridge / V. Goremikins, K. Rocens, D. Serdjuks, R. Ozolins // 4th International Conference CIVIL ENGINEERINGS 3 Proceedings Part I. - 2013. - P. 8-14.

164. Goremikins, V. Rational large span prestressed cable structure: Summary of the Doctoral Thesis / V. Goremikins. - Riga, 2013. - 32 p.

165. Goremikins, V. Topology optimization of cable truss web for prestressed suspension bridge / V. Goremikins, K. Rocens, D. Serdjuks // International Journal of Civil, Environmental, Structural, Construction and Architectural Engineering. - 2013. -No. 1 (7). - P. 9-15.

166. Gosayea, J. Tensile performance of prestressed steel elements / J. Gosayea, L. Gardnera, M. Ahmer Wadeea, Murray E. Ellenb // Engineering Structures. - 2014. -No. 79. - P. 234-243.

167. Grygierek, K. Optimization of trusses with self-adaptive approach in genetic algorithms / K. Grygierek // Architecture Civil Engineering Environment. -2016 - No. 4 (9). - P. 67-78.

168. Guo, W. Optimization of prestress reinforcement design in large-span prestressed concrete continuous rigid frame bridges / W. Guo, L. Wu, Y. Niu, N. Tian // Applied Mechanics and Materials. - 2014. - No. 501-504. - P. 1339-1342.

169. Hasancebi, O. A bat-inspired algorithm for structural optimization / O. Hasancebi, T. Teke, O. Pekcan // Computers and Structures. - 2013. - No. 128. -P. 77-90.

170. Hasanfebi, O. An efficient metaheuristic algorithm for engineering optimization: SOPT / O. Hasanfebi, S. Kazemzadeh Azad // International Journal of Optimization in Civil Engineering. - 2012. - No. 4 (2). - P. 479-487.

171. Ho-Huu, V. An adaptive elitist differential evolution for optimization of truss structures with discrete design variables / V. Ho-Huu, T. Nguyen-Thoi, T. Vo-Duy, T. Nguyen-Trang // Computers and Structures. - 2016. - No. 165. - P. 59-75.

172. Jiang, H. Numerical investigation of progressive collapse of a multispan continuous bridge subjected to vessel collision / H. Jiang, J. Wang, M. G. Chorzepa, J. Zhao // Journal of Bridge Engineering. - 2017. - No. 5 (22). - P. 04017008-104017008-16.

173. Johari, N. F. Firefly algorithm for optimization problem / N. F. Johari, A. M. Zain, N. H. Mustaffa, A. Udin // Applied Mechanics and Materials. - 2013. -No. 421. - P. 512-517.

174. Kaba, J. G. F. Behaviour and design of prestressed steel structures: thesis ... Doctor of Philosophy / J. G. F. Kaba. - London, 2015. - 354 p.

175. Kaveh, A. Chaotic swarming of particles: a new method for size optimization of truss structures / A. Kaveh, R. Sheikholeslami, S. Talatahari, M. Keshvari-Ilkhichi // Advances in Engineering Software. - 2014. - No. 67. - P. 136-147.

176. Kaveh, A. Colliding bodies optimization method for optimum design of truss structures with continuous variables / A. Kaveh, V. R. Mahdavi // Advances in Engineering Software. - 2014. - No. 70. - P. 1-12.

177. Kaveh, A. Cost optimum design of post-tensioned concrete bridges using a modified colliding bodies optimization algorithm / A. Kaveh, M. Maniat, M. A. Naeini // Advances in engineering software. - 2016. - No. 98. - P. 12-22.

178. Kaveh, A. Optimum design of skeletal structures using imperialist competitive algorithm / A. Kaveh, S. Talatahari // Computers and Structures. - 2010. - No. 2122 (88). - P. 1220-1229.

179. Kaveh, A. Particle swarm optimizer, ant colony strategy and harmony search scheme hybridized for optimization of truss structures / A. Kaveh, S. Talatahari // Computers and Structures. - 2009. - No. 5-6 (87). - P. 267-283.

180. Kaveh, A. Size optimization of space trusses using big bang-big crunch algorithm / A. Kaveh, S. Talatahari // Computers and Structures. - 2009. - No. 17-18 (87). -P. 1129-1140.

181. Kaveh, A. Vibrating particles system_algorithm for truss optimization with multiple natural frequency constraints / A. Kaveh, M. I. Ghazaan //Acta Mechanica. -2016. - No. 1 (228). - P. 307-322.

182. Kim, H. S. Numerical simulation of progressive collapse for a reinforced concrete building / H. S. Kim, J. G. Ahn, H. S. Ahn // Engineering and Technology International Journal of Civil and Environmental Engineering. - 2013. - No. 4 (7). -P. 272-275.

183. Kolchunov, V. I. Crack resistance criterion of plane stress RC elements with prestressed reinforcement / V. I. Kolchunov, T. A. Iliushchenko // Journal of Physics: Conference Series. International Scientific Conference on Modelling and Methods of Structural Analysis 2019, MMSA 2019. - 2020. - P. 012095.

184. Kolchunov, V. I. Dynamic effects in a composite two-component rods which appear when local fracture of the matrix is occurred / V. I. Kolchunov, S. Y. Savin // Journal of Applied Engineering Science. - 2017. - No. 3 (15). - P. 329-335.

185. Kolchunov, V. I. Influence of the structure of the cross-section of load-bearing structures on their deformation during emergency actions / V. I. Kolchunov, N. B. Androsova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. -2018. - No. 463. - Р. 032067.

186. Kolchunov, V. I. Failure simulation of a RC multi-storey building frame with prestressed girders / V. I. Kolchunov, N. V. Fedorova, S. Yu. Savin, V. V. Kovalev, T. A. Iliushchenko // Magazine of Civil Engineering. - 2019. -No. 8 (92). - P. 155-162.

187. Kolchunov, V. I. Survivability criteria for reinforced concrete frame at loss of stability / V. I. Kolchunov, S. Yu. Savin // Magazine of Civil Engineering. - 2018. -No. 4 (80). - P. 73-80.

188. Lamberti, L. An efficient simulated annealing algorithm for design optimization of truss structures / L. Lamberti // Computers and Structures. - 2008. -No. 19-20 (86). - P. 1936-1953.

189. Lamberti, L. Metaheuristic design optimization of skeletal structures: A review / L. Lamberti, C. Pappalettere // Computational Technology Reviews. - 2011. -No. 4. - Р. 1-32.

190. Levy. R. Optimal design of prestressed trusses / R. Levy, A. Hanaor // Computers & Structures. - 1992. - No. 4 (43). - P. 741-744.

191. Li, H.-S. Discrete optimum design for truss structures by subset simulation algorithm / H.-S. Li, Y.-Z. Ma // Journal of Aerospace Engineering, ASCE. - 2014. -No. 4 (28). - Р. 04014091-1-04014091-15.

192. Manaloor, R. FEM analysis of connections to resist progressive collapse in steel structures / R. Manaloor, R. K. Gajjar // International Journal of Engineering Research & Technology. - 2014. - No. 5 (3). - Р. 243-246.

193. Maniat, M. Application of adaptive particle swarm optimization algorithm in prestressed concrete bridge design / M. Maniat, M. Arab-Naeini, H. Naderpour, A. Kheyroddin // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. - 2017. - No. 8 (4). - Р. 4340-4352.

194. Martí, J. V. Heuristic optimization of prestressed concrete precast pedestrian bridges / J. V. Martí, F. González-Vidosa, J. Alcalá // Advances in Engineering Software. - 2010. - No. 7-8 (41). - P. 916-922.

195. Miguel, Leandro F. F. Multimodal size, shape and topology optimization of truss structures using the firefly algorithm / Leandro F. F. Miguel, R. H. Lopez, Leticia F. F. Miguel // Advances in Engineering Software. - 2013. - No. 56. - P. 23-37.

196. Millán-Páramo, C. Modified simulated annealing algorithm for discrete sizing optimization of truss structure / C. Millán-Páramo // Jordan Journal of Civil Engineering. - 2018. - No. 4 (12). - P. 683-697.

197. Mohamed, O. Assessment of progressive collapse resistance of steel structures with moment resisting frames / O. Mohamed, R. Khattab // Buildings. - 2019. -No. 1 (9). - P. 1-19.

198. Nanakorn, P. An adaptive penalty function in genetic algorithms for structural design optimization / P. Nanakorn, K. Meesomklin // Computers and Structures. -2001. - No. 29-30 (79). - P. 2527-2539.

199. Nanakorn, P. Object-oriented programming for topology optimization of steel truss structures by multipopulation particle swarm optimization / P. Nanakorn, W. Petprakob, V. C. K. Naga // 12th International Conference on Steel, Space and Composite Structures. - Prague, Czech Republic, 2014. - P. 275-283.

200. Papageorgiou, A. V. Equivalent modal damping ratios for concrete/steel mixed structures / A. V. Papageorgiou, C. J. Gantes // Computers & Structures. - 2010. - No. 19-20 (88). - P. 1124-1136.

201. Papageorgiou, A. V. Equivalent uniform damping ratios for irregular in height concrete / A. V. Papageorgiou, C. J. Gantes // Steel Structural Systems, Eurosteel 2008, Graz, Austria. - 2008. - P. 1485-1490.

202. Parisi, F. Research and practice on progressive collapse and robustness of building structures in the 21st century / F. Parisi, J.M. Adam, J. Sagaseta, X. Lu // Engineering Structures. - 2018. - No. 173. - P. 122-149.

203. Saka, M. P. Mathematical and metaheuristic applications in design optimization of steel frame structures: An extensive review / M. P. Saka, Z. W. Geem // Mathematical Problems in Engineering. - 2013. - No. 12. - P. 1-33.

204. Savin, S. Y. Modelling of resistance to destruction of multi-storey frame-connected buildings at sudden loss of bearing elements stability / S. Y. Savin, V. I. Kolchunov, S. G. Emelianov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - P. 012089.

205. Serpik, I. N. Algorithm for evolutionary optimization of reinforced concrete frames subject to nonlinear material deformation / I. N. Serpik, I. V. Mironenko, V. I. Averchenkov // Procedia Engineering. - 2016. - No. 150. - P. 1311-1316.

206. Serpik, I. N. Flat rod systems: optimization with overall stability control / I. N. Serpik, A. V. Alekseytsev, P. Y. Balabin, N. S. Kurchenko // Magazine of Civil Engineering. - 2017. - No. 8 (76). - P. 181-192.

207. Serpik, I. N. Mathematical modeling of deformation of pre-stressed steel trusses taking into consideration the possibility of emergencies / I. N. Serpik, N. V. Tarasova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2019. -No. 698. - Article no. 066011.

208. Serpik, I. N. Mixed approaches to handle limitations and execute mutation in the genetic algorithm for truss size, shape and topology optimization / I. N. Serpik, A. V. Alekseytsev, P. Y. Balabin // Periodica Polytechnica: Civil Engineering. - 2017. -No. 3 (61). - C. 471-482.

209. Serpik, I. N. Optimisation of steel trusses with a choice of multi-stage pre-stressing conditions / I. N. Serpik, N. V. Tarasova // Magazine of Civil Engineering. -2020. - No. 5 (97). - P. 9705.

210. Serpik, I. N. Parametric optimization of pre-stressed steel arch-shaped trusses with ties / I. N. Serpik, N. V. Tarasova // 2018 IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - No. 451. - Article no. 012060.

211. Shan, Y. Topology configuration and prestress optimization of cable-supported shell with robustness evaluation index / Y. Shan, H. Wu, B. Gao // International Journal of Space Structures. - 2014. - No. 3 (29). - P. 113-120.

212. Shobeiri, V. Topology optimization of pretensioned concrete beams considering material nonlinearity / V. Shobeiri, B. Ahmadi-Nedushan // International Journal of Optimization in Civil Engineering. - 2019. - No. 4 (9). - P. 629-650.

213. Su, L. Stochastic gradient optimization method of mechanical parameters of prestressed concrete U shaped girder with gaussian objective function / L. Su, J. Zhang, C. Xi, Q. Liang, J. Tian // Advances in Engineering Research, 8th International Conference on Manufacturing Science and Engineering (ICMSE 2018). - 2018. -No. 164. - P. 296-302.

214. Tensing, D. Optimization in the design of prestressed concrete girders using Excel and MATLAB / D. Tensing, S. Vincent Sam Jebadurai, J. Paulson, A. V. Rahul, K. Jefrey // International Journal on Emerging Technologies. - 2020. - No. 2 (11). - P. 420-426.

215. Travush, V. I. Survivability of structural systems of buildings with special effects / V. I. Travush, N. V. Fedorova // Magazine of Civil Engineering. - 2018. -No. 81 (5). - P. 73-80.

216. Wang, J. Optimization method and experimental study on the shear strength of externally prestressed concrete beams / J. Wang, J. Qi, J. Zhang // Advances in Structural Engineering. - 2014. - No. 4 (17). - P. 607-615.

217. Yang, H. J. Topology optimization design of prestressed cable-truss structures / H. J. Yang, A. L. Zhang, L. Yao // Journal of Beijing University of Technology. - 2011. -No. 9 (37). - P. 1360-1366.

218. Yang, X.-S. Engineering Optimization: An Introduction with Metaheuristic Applications / X.-S. Yang. - Hoboken: Wiley, 2010. - 376 p.

219. Yao, L. Topology optimization design of pre-stressed plane entity steel structure with the constrains of stress and displacement / L. Yao, Y. X. Gao, H. J. Yang // Advanced Materials Research. - 2014. - No. 6 (945-949). - P. 12161222.

220. Yepes, V. Design optimization of precast-prestressed concrete road bridges with steel fiber-reinforcement by a hybrid evolutionary algorithm / V. Yepes, J.V. Mar-

tí, T. García-Segura // International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements. - 2017. - No. 2 (5). - P. 179-189.

221. Zhangzhen, Narui and Li. Finite element analysis based on the section size optimization design of cable-truss / Narui and Li Zhangzhen // Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. - 2014. - No. 6 (6). - P. 2000-2005.

222. Zhou, Z. A Whole process optimal design method for prestressed steel structures considering the influence of different pretension schemes / Z. Zhou, S. Meng, J. Wu. // Advances in Structural Engineering. - 2012. - No. 12 (15). - P. 2205-2214.

223. Zhengtong, H. Multimaterial layout optimization of truss structures via an improved particle swarm optimization algorithm / H. Zhengtong, G. Zhengqi, M. Xiaokui, C. Wanglin // Computers and Structures. - 2019. - No. 2007 (222). -P. 10-24.

224. Zienkiewicz, O. C. The finite element method for solid and structural mechanics / O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor, D. Fox. - Elsevier, Oxford, 2014. - 672 p.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Документы о внедрении результатов диссертационной работы

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

БРЯНСКАЯ ГОРОДСКАЯ АДМИНИСТРАЦИЯ МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «УПРАВЛЕНИЕ КАПИТАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА» г. БРЯНСКА

Россия. 241028, г. Брянск, проспект Станке Димитрова, 45

Тел/факс [phone] Е-таИ: [e-mail]

АКТ

от «16 » марта 2021 г.

г. Брянск

о внедрении результатов научно-исследовательской работы по теме «Оптимизация стержневых конструкций с выбором режимов силовых воздействий»

Настоящим актом подтверждается, что результаты научно-исследовательской работы И.Н. Серпика, Н.В. Тарасовой «Оптимизация стержневых конструкций с выбором режимов силовых воздействий», выполненной на кафедре «Прикладная механика и физика» ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический университет», рекомендованы МКУ «Управлением капитального строительства» г. Брянска для использования проектными и строительными организациями г. Брянска при проектировании и строительстве объектов с применением методики оптимального синтеза эффективных несущих систем из стальных конструкций.

И. о. директо

(р/с ОГСУ А. С. Каманин

УТВЕРЖДАЮ: Проректор Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Брянский государственный инженерно-технологический университет» по I и инновационной эсти, к.т.н., доцент

П.В. Тихомиров 2021 г.

СПРАВКА

о внедрении в учебный процесс результатов диссертационной работы Тарасовой Натальи Владимировны «Оптимизация предварительно напряженных стержневых конструкций с выбором режимов силовых воздействий» на соискание ученой степени кандидата технических наук

Основные научные положения кандидатской диссертации Тарасовой Н.В. «Оптимизация предварительно напряженных стержневых конструкций с выбором режимов силовых воздействий» использованы в ФГБОУ ВО «Брянский государственный инженерно-технологический университет» при изучении аспирантами, обучающимися по направлению подготовки 08.06.01 Техника и технологии строительства (направленность «Строительная механика»), дисциплин «Конечноэлементное моделирование работы несущих систем» и «Динамика несущих систем». Предложенные в диссертации Тарасовой Н.В. подходы к оптимальному синтезу деформируемых объектов позволяют формировать у аспирантов владение методологией проектирования предварительно напряженных конструкций с управлением условиями нагружения.

Заведующий кафедрой общетехнических дисциплин и физики, к.т.н., доцент

В.В. Камынин