Прямые методы строительной механики в задаче предельного состояния оползневых склонов с учётом ползучести тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Тюрина Василина Сергеевна

• Тюрина Василина Сергеевна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Тюрина Василина Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ВБЛИЗИ ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ ИХ РАБОТЫ

1.1 Развитие механико-математические моделей работы континуальных сред с усложненными физико-механическими свойствами

1.2 Обзор нарушений эксплуатационных свойств зданий и сооружений при оползневых процессах

1.3 Обзор существующих методов расчета оползневых откосов и склонов

1.3.1 Технические и нормативные методы моделирования и расчета оползневых склонов

1.3.2 Влияние фильтрационного давления воды

1.3.3 Анализ методов расчета устойчивости оползневых склонов

1.3.4 Учет реологических свойств грунта

1.4 Основные недостатки нормативных методов моделирования работы оползневых склонов

1.5 Обзор уточненных механико-математические модели просадочных и оползневых оснований

1.6 Основные положения методов предельного равновесия

1.7 Выводы по главе

Глава 2. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ

2.1 Моделирование предельного состояния стержневых систем в прямом методе продолжения по параметру нагружения

2.2. Прямой метод с учетом этапов приложения нагрузки

2.3. Модельный пример предельного состояния рамы

2.4. Шаговый метод при определении предельных нагрузок в континуальных системах

2.5. Модификация метода продолжения по параметру нагружения для систем с усложненными физико-механическими свойствами

2.6. Анализ предельного состояния оползневого склона в г.Таганроге

2.7. Выводы по главе

Глава 3. ДИНАМИЧЕСКИЕ ПОСТАНОВКИ ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОСТИ ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ

3.1. Методы решения динамических задач высокой размерности

3.2. Явная безусловно устойчивая схема интегрирования уравнений движения с переменной массой

3.3. Тестовый пример использования явной схемы в задаче о движении массы по массивной балке

3.4. Приведенная квазистатическая нагрузка при учете долговременных динамических эффектов

3.5. Пример динамического расчета движения автомобилей по двухполосной дороге, расположенной на склоне

3.6. Выводы по главе

Глава 4. ЭВОЛЮЦИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ И ЗОН ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ

4.1. Физические зависимости одномерной наследственной нелинейной теории упругости

4.2. Физические соотношения объемной среды с учетом нелинейной теории наследственности

4.3. Решение задачи нелинейной наследственности в форме метода конечных элементов

4.4. Известные виды ядер ползучести и алгоритм определения их параметров

4.4.1. Аппроксимация экспоненциального ядра с одним членом комбинации

4.4.2. Аппроксимация экспоненциального ядра с несколькими членами

комбинации

4.5. Выводы по главе

Глава 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ СООРУЖЕНИЙ

5.1. Прогнозирование работы жилого дома в г.Сочи, расположенного на оползневом склоне

5.1.1. Общие данные о геологическом строении площадки застройки и конструктивных решениях фундаментов

5.1.2. Предварительное обследование здания

5.1.3. Результаты моделирования совместной работы здания и оползневого

склона112

5.1.4. Основные выводы по моделированию совместной работы здания и

оползневого склона

5.2. Усиление канализационного коллектора глубоко заложения в г.Симферополь

5.2.1. Основные результаты обследования (дефекты и повреждения)

5.2.2. Описание расчетной модели коллектора

5.2.3. Основные результаты моделирования работы коллектора

5.2.4. Выводы по усилению коллектора

5.3. Моделирование работы подпорной стены котлована высотой 13м

5.3.1. Общее описание объекта моделирования

5.3.2. Расчетная модель

5.3.3. Основные выводы по результатам расчета

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СВИДЕТЕЛЬСТВА О ГОСУДАРСТВЕННОЙ

РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММ НА ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ

РАБОТЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ В. ПРОГРАММА И МОДУЛИ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Строительство является одной из динамично развивающихся отраслей, обеспечивающих экономическую безопасность Российской Федерации. В настоящее время строительство зданий и сооружений часто выполняется с многоэтажной подземной частью, используемой в технологических целях, что приводит к необходимости устройства заглубленных котлованов. Новые объекты часто строят в окрестностях склонов, которые при определенных условиях могут проявлять оползневые свойства. К подобным также относятся и сооружения транспортного назначения.

Данная работа посвящена актуальной проблеме моделирования напряженно-деформированного состояния, обоснования прочности и безопасности зданий и сооружений, расположенных вблизи склонов, в том числе проблеме безопасности заглубленных котлованов (устойчивость стенок). [41-42, 98].

Одной из важных частных задач строительной механики является исследование работы зданий и сооружений, возведенных на склонах и вблизи них. Задача неразрывно связана с совершенствованием механико-математических моделей прогнозирования совместной работы сооружения и неоднородного деформируемого основания. Использование усовершенствованных методов строительной механики позволит повысить надежность проектных решений, снизить стоимость и ускорить процесс разработки новых объектов строительства [5, 53-54].

При проектировании подобных объектов следует выполнять уточненные расчеты определения НДС оползневых склонов и находящихся на них объектов при статических, динамических, сейсмических и температурно-влажностных воздействиях. Увеличение грузоподъемности и скорости транспортных средств, их влияние на склон - одна из причин наведенного сейсмического воздействия. Для решения сформулированной проблемы использован аппарат нелинейной строительной механики континуальных систем в постановке предельного

равновесия; задача рассмотрена в статической и динамической постановках. Рассмотрен переход к учету долговременного воздействия в постановке нелинейной ползучести (нелинейная теория наследственности).

Цель диссертационной работы состоит в совершенствовании механико-математических моделей, методов расчета, разработке алгоритмов и программного обеспечения для моделирования работы оползневых склонов при долгосрочном статическом и динамическом воздействиях.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить ряд задач:

1. Определить основные недостатки существующих инженерных подходов оценки устойчивости оползневых склонов от внешней нагрузки. Сформулировать основные направления для построения уточненных решений о предельном состоянии и устойчивости оползневого склона.

2. Адаптировать и реализовать общий подход теории предельных состояний с использованием метода продолжения по параметру нагружения при определении предельного состояния склона.

3. Адаптировать и применить безусловно устойчивые методы прямого интегрирования уравнений движения для учета динамических воздействий на склон. Исследовать возможность применения явных абсолютно устойчивые схем проф. Панасюка Л.Н. при моделировании движения массивного транспорта по массивному склону.

4. Реализовать подход проф. Ю.Н.Работнова нелинейной теории наследственности в задачах определения предельного состояния и предельного времени работы склона. В реализации задачи долговременного влияния динамических воздействий на устойчивость оползневого склона использовать переход от быстрых во времени динамических воздействий к эквивалентной нагрузке.

Научная новизна работы:

1. Для уточненных расчетов НДС склона и искусственных сооружений на нем предложено и реализовано на уровне модели, алгоритмов и программного продукта использование комбинации различных

подходов: статического, динамического с учетом реологии материалов. В работе сформулирована концепция уточнения решения о предельном состоянии и устойчивости оползневого склона с учетом жесткости конструкций усиления (подпорные стенки, шпунтовые сваи и т.п.).

2. Для определения предельного состояния склона при статически растущей внешней нагрузке использован и адаптирован общий подход теории предельного равновесия с использованием метода продолжения по параметру нагружения.

3. На основе современных явных абсолютно устойчивых схем прямого интегрирования уравнений движения реализован подход по учету динамического воздействия от транспортных средств на оползневой склон. Движение дифференцируется по типу автомобиля, скорости, полосе движения. Для учета долговременных динамических воздействий использован общий подход Ю.Н.Работнова к построению нелинейной теории наследственности

Практическая значимость работы:

1. Показана возможность уточненной оценки напряженно-деформированного состояния оползневых склонов и находящихся на них объектов при их возведении и усилении.

2. Разработано программное обеспечение решения поставленной проблемы, защищенное двумя свидетельствами на ПО.

3. Работа внедрена в практику проектирования зданий на оползневых склонах и устройстве заглубленных котлованов (глубина свыше 10-15м).

Использование работы позволяет снизить степень рисков при строительстве на оползневых склонах и оптимизировать стоимость инженерных мероприятий при их защите.

Положения, выносимые на защиту:

1. Модель кратковременной и долговременной (с учетом динамического воздействия) работы неоднородных в плане и по глубине оползневых склонов. Модель основана на общих принципах строительной механики

и не использует упрощающие инженерные гипотезы причин образования и форм площадок скольжения. Подход использует: - гипотезы предельного состояния континуальных; - явные безусловно устойчивые схемы прямого интегрирования уравнений движения; - теория проф. Ю.Н.Работнова нелинейной ползучести при моделировании долговременной работы оползневых склонов.

2. Алгоритм использования в единой модели оползневого склонов подхода предельного состояния к проблеме долговременной устойчивости оползневых склонов при статических и динамических воздействиях.

3. Алгоритм использования современных явных абсолютно устойчивых схем прямого интегрирования уравнений движения для учета динамического воздействия от транспортных средств на оползневой склон.

4. Результаты верификации используемого шагового метода определения предельных нагрузок с решением, полученным по классической теории Гвоздева А. А.; предлагаемой явной устойчивой схемой решения задач динамики с подвижной массой с эталонным решением Болотина В.В. на примере задачи о движении массивного груза по массивной балке.

5. Алгоритмы и программный код, реализованные в разработанном программно-вычислительный комплексе «Полюс-Склон».

Объект исследования - неоднородные оползневые склоны, здания и инженерные сооружения, расположенные на них.

Методы исследования:

1. Метод конечных элементов при моделировании пространственной геометрии расчетной области,

2. Методы прямого интегрирования линейных и нелинейных уравнений движения,

3. Методы продолжения по параметру нагружения и по параметру времени.

4. Реализация численных методов выполнена автором в разработанных автором модулях программно-вычислительного комплекса «Полюс-

Склон». Данное программное средство разработано на основе концепций объектно-ориентированного программирования на языке ObjectPascal в IDE-среде Delphi. Для верификации отдельных результатов использованы МКЭ-комплексы ANSYS и ING+. Достоверность и обоснованность научных положений и полученных численных результатов подтверждается применением фундаментальных принципов и методов строительной механики, решением эталонных тестовых примеров, сравнением результатов тестовых задач с решениями других авторов, а также результатами расчета в программных комплексах ANSYS и ING+.

Личный вклад автора: Все результаты работы, выносимые на защиту диссертации, получены автором лично, либо при его непосредственном участии, а именно:

- Постановка задач исследований, анализ литературы и обобщение результатов исследований других авторов;

- Анализ современных инженерных методов расчета оползневых склонов и обоснование их недостатков;

- Проведение расчетов по определению предельного состояния оползневых склонов при статически растущей нагрузке;

- Проведение расчетов по моделированию динамического воздействия на оползневой склон и анализ работы склона за длительный промежуток времени;

- Непосредственное участие в разработке расчетных моделей, расчетах НДС оползневых склонов и сооружений на них с учетом влияния реологических свойств основания при действии статических и динамических нагрузок, анализе и обработке результатов;

- Разработка алгоритмов и программного обеспечения для решения поставленной задачи;

- Разработка вспомогательных программных утилит для определения параметров ползучести различных типов ядер ползучести по результатам лабораторных испытаний образцов материала на ползучесть.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 научных работ. 10 статей опубликованы в изданиях, входящих в перечень российских рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК РФ. 3 статьи в изданиях системы SCOPUS, 2 Свидетельства на ПО [78,79], 5 публикаций в других научных журналах и изданиях.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены на Международных научно -практических конференциях «Строительство и архитектура» (Ростов-на-Дону, 2016, 2017, 2018, 2019), XVII Международной научно-практической конференции INTERNATIONAL INNOVATION RESEARCH (Пенза, 2019), Всероссийской (национальной) научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки и техники 2022», Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА: теория и практика сейсмической безопасности», посвященная памяти д.т.н., проф. Абакарова Абакара Джансулаевича (г. Махачкала, 2023).

Внедрение работы. Результаты диссертационной работы внедрены:

1. В практике проектирования ООО «Севкавнипиагропром».

2. В практике проектирования ООО «ДОН ФундаментСпецПроект».

В актах внедрения отмечается, что использование методов, предложенных в работе, позволит снизить степень рисков при строительстве на оползневых склонах и оптимизировать стоимость инженерных мероприятий при их защите.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объём работы: 159 страниц машинописного текста, работа содержит 56 рисунков и 7 таблиц.

Работа выполнялась автором в 2015-2022 гг. на кафедре «Техническая механика» Донского государственного технического университета под научно-методическим руководством доктора технических наук, профессора Л.Н. Панасюка. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю за постоянное внимание и всестороннюю помощь при подготовке работы.

Автор благодарит к.т.н., доцента Е.В. Труфанову, к.т.н., доцента Г.М. Кравченко за консультации и замечания во время подготовки диссертации.

Основное содержание работы:

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой темы, приводятся цели и задачи работы, её научная новизна и практическая ценность, данные об апробации работы и основные положения, которые автор выносит на защиту.

В главе 1 рассмотрены предпосылки к исследованию темы и выполнен обзор существующих методов расчета оползневых склонов. Выделены основные недостатки и сформулированы уточненные подходы.

В главе 2 рассмотрены методы предельного равновесия континуальных систем. Выполнена адаптация методов к проблеме устойчивости оползневых склонов.

В главе 3 обосновано использование динамических постановок задачи и определены методы решения динамических задач.

В главе 4 выполнена реализация методов предельного состояния в нелинейной теории наследственности применительно к проблеме долговременной устойчивости оползневых склонов.

В главе 5 приведены некоторые результаты решения задач устойчивости склонов из практики проектирования.

В заключении приведены основные результаты и выводы по работе.

В приложениях приведены акты внедрения результатов исследований, свидетельства о регистрации программных средств, текст основных модулей программного обеспечения автора.

Глава I. ПРОБЛЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ВБЛИЗИ ОПОЛЗНЕВЫХ СКЛОНОВ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ ИХ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прямые методы строительной механики в задаче предельного состояния оползневых склонов с учётом ползучести»

РАБОТЫ

В данной главе приведен обзор некоторых аварийных ситуаций зданий и сооружений на оползневых склонах и выполнен анализ известных методов моделирования их устойчивости [5, 39, 45, 47]. В результате показана актуальность данной проблемы, и выделены основные недостатки существующих подходов. Сформулирован более общий подход к исследованию проблемы устойчивости склонов с учетом роста нагрузки, динамических эффектов и эволюции напряженно-деформированного состояния склона во времени.

Разработка новых технологий возведения искусственных сооружений на деформируемых основаниях - одна из важнейших задач современной строительной науки.

1.1 Развитие механико-математические моделей работы континуальных сред с усложненными физико-механическими свойствами

Увеличение эксплуатационной надежности новых зданий и сооружений, экономия материалов во многом определяются использованием обоснованных и эффективных конструктивных решений фундаментов и усиления основания. Это, в итоге, приведет к снижению стоимости строительного объекта.

Однако экономический аспект проблемы не должен снизить надежность и безопасность зданий и сооружений. Несмотря на стремительное развитие строительных технологий и конструкций, использование современных строительных материалов, обеспечивающих высокий уровень безопасности, в настоящее время происходит большое количество аварий и обрушений зданий. Одной из актуальных проблем для строительных объектов является прочность, устойчивость склонов и сооружений на них.

Деформации и потеря несущей способности сооружений могут произойти вследствие оползневых процессов. Воздействие грунта в неустойчивом состоянии

на конструкции цокольной части значительно выше расчетного или происходит смещения оползня вниз по склону в результате разрыхления грунта в основании здания. Такое оползневое смещение может начаться по следующим причинам: сдвигающие силы превышают удерживающие; склон обводнен и снижены прочностные характеристики грунтов склона; разработки грунта, приводящие к изменению геометрии склона; размытие нижнего основания склона (абразия) морскими или речными водами с изменением геометрии откоса и нарушением природного баланса распределения масс; ветровая эрозия верхних слоев; динамическое (в том числе и сейсмическое воздействие). Сейсмическое воздействие может быть как природного характера, так и техногенным («наведенная сейсмика»). Развитие и обновление грузовой автомобильной техники приводит к значительному росту скорости и массы подвижного состава. В связи с этим возрастает роль динамического расчета инженерных конструкций на действие подвижных нагрузок [31-32, 74, 81-82, 92, 99-103]. До сих пор задачи динамики склонов рассматривались без учета влияния конструкций усиления [9394].

Построение механико-математических моделей, алгоритмов и программного обеспечения по исследованию долгосрочного влияния динамических нагрузок на оползневые склоны является одной из актуальных областей современной строительной механики [1, 31, 74, 77, 95, 109].

Большой вклад в совершенствование механико-математических моделей и методов решения внесли многие ученые и школы. Отметим С.С. Вялова, Ю.М. Абелева, Д.Д. Баркана, А.А. Бартоломея, Г.В. Василькова, Е.Ф. Винокурова, Гамбена, М.Н. Гольдштейна, С.С. Григоряна, Н.М. Герсеванова, Б.И. Далматова, Б.И. Дидуха, К.Е. Егорова, Ю.К. Зарецкого, Н.Д. Красникова, В.И. Крутова, А.И. Крыжановского, М.А. Лучко, Г.М. Ляхова, Р. Лукаша, М.В. Малышева, Л. Менарда, Р. Митчела, Ю.Н. Мурзенко, А.А. Мустафаева, В.И. Соломина, Е.А. Сорочана, Л.Р. Ставницера, З.Г. Тер-Мартиросяна, А.З. Тер-Мартиросяна, К.Терцаги, М.Л.Уилкинса,,В.А.Элорина, Х.А.Рахматулина, А.Я.Шехтери др. [26, 28, 44, 99-103].

Под руководством Н.П. Вощинина, В.И. Вуцеля, Ф.Н. Бородачева, М.Ю. Гарицелова, Б.И. Дидуха, М.П. Дохнянского, К.Е .Егорова, Ю.К. Зарецкого, В.А. Иоселевича, М.П. Костелева, В.В. Лифанова, Н.С. Никитина, З.Г. Тер-Мартиросяна, В.Г. Федоровского [38, 103-104, 126] выполнены эмпирические и теоретические исследования, показавшие существенную физическую нелинейность при деформирования грунта.

Разработка методов и алгоритмов механико-математических моделей для материалов с пластическими свойствами выполняется применением нелинейной теории упругости, пластичности и теории течения. Фундаментальный вклад в развитие теории упругости и пластичности внесли исследования множества ученых, среди них: В.В. Болотин, Г.А. Гемерлинг, А.Л. Гвоздев, Генки, И.И. Гольденблат, Друкер, А.А. Ильюшин, А.Ю. Ишлинский, В.Г. Койтер, Л.М. Катанов, А.В. Лукаш, А.И. Лурье, Р. Мизес, Н.Н. Малинин, В.В. Москвитин, В.В. Новожилов, А. Прандтль, В. Прагер, В.Д. Потанов, Л.И. Седов, Б.В. Соколовский, Ю.Н. Работнов, В.И. Феодосъев, Ф. Ходж и другие [37, 46, 83-89].

Теоретические и прикладные аспекты применения теории пластичности и ползучести к решению инженерных задач исследованы и развиты в работах Н.П. Абовского, А.В. Александрова, Н.И. Безухова, М.С. Беренштейна, И.А. Биргера, Н.Н. Боголюбова, Г.В.Василькова, Б.Г. Корнеева, О.В. Лужина, А.М. Синицина и многих других ученых [2, 6-8, 14, 16-21].

Последние десятилетия в строительной механике основной базой научных исследований стало применение вариационных подходов моделирования начально-краевых задач. Причина в том, что интегральные функционалы обладают большей точностью аппроксимации, чем их аналоги в дифференциальной форме. Наиболее полное теоретическое обоснование этих методов дано в исследованиях С.Г. Михлина и Л.А.Розина, установивших необходимое и достаточное условие устойчивости и сходимости вариационных методов. В ответвлении строительной механики - вычислительной механике -разработаны новые и уточненные механико-математические модели пластического деформирования сплошных сред. Их применение на ЭВМ

превратило эти модели и методы в универсальные средства численного анализа НДС среды. Метод конечных элементов (МКЭ) является одним из наиболее часто используемых прямых методов [129]. Представление непрерывной функции в виде суперпозиции множества кусочно-непрерывных функций позволяет моделировать неоднородную область произвольной конфигурации, учесть разнообразные граничные условия. Сочетание с шаговыми методами по различным параметрам (методами продолжение по времени, нагрузке, изменению свойств материалов) стало универсальным средством построения численного решения нестационарных и эволюционных задач строительной механики []. С развитием МКЭ в нелинейной и нестационарной постановках связаны исследования А.В.Александрова, Г.Аргириса, К.Бате, Е.Вильсона, Г.В.Василькова, А.С.Городецкого, Д.Н.Одена, Л.А.Розина, В.С.Сахарова, Н.Н.Шапошникова, Л.Н. Панасюка и др. [2, 4, 9,13, 15, 23, 25, 33, 35-36, 52, 56, 6061, 63, 69, 90, 92, 110, 119-120, 124-126].

1.2 Обзор нарушений эксплуатационных свойств зданий и сооружений при

оползневых процессах

Несмотря на стремительное развитие строительных технологий и конструкций, использование современных строительных материалов, обеспечивающих высокий уровень безопасности, в настоящее время происходит большое количество аварий и обрушений зданий (рис. 1.1).

Статистика свидетельствует о растущем количестве аварий с обрушением строительных конструкций.

Одной из наиболее опасной из природных и техногенных причин катастроф являются оползневые явления. Обычно последствия оползня не ограничиваются разрушением отдельного объекта. Авария на критическом объекте инфраструктуры может спровоцировать цепочку дальнейших катастроф. В основном ошибками, допущенными на стадиях изысканий и проектирования, объясняется серьезность последствий подобных катастроф. Наиболее

распространено разрушение объектов дорожных и иных коммуникаций. Неправильные конструктивные решениями усиления склонов котлованов условиях плотной застройки объясняются многие серьезные аварийные ситуации. Практика показывает, что в этом случае недостаточно учтены техногенные динамические воздействия (движущийся транспорт, вибрационная и ударная нагрузка от строительных механизмов). Крупнейшие из них:

- В апреле 2017г. в Узгенском районе Ошской области Киргизии сошел оползень объемом более миллиона кубометров обрушился. В селе Аю разрушены десятки жилых домов.

- В Колумбии в 2017 год сотни человек пострадали или погибли из-за схода оползня. Тогда ливни привели к размытию реками основания горных склонов и последующим интенсивным движением грунтов.

- В 2018 году в результате оползня полностью разрушено жилое здание в г.Бейоглу.

- Полное разрушение трех участков автомобильной дороги в Шамахы, Азербайджан в 2017 году. Кроме этого, аварийными оказались более 400-х домов.

Проблема негативно влияния оползневых процессов проявляется также и в Ростове-на-Дону (оползневой склон в районах Красный Аксай, Александровка).

Оползневые процессы существенно осложняют строительство на юге РФ. Так, на Черноморском побережье Кавказа. В частности, в окрестностях г.Сочи до 40 процентов территории повреждено оползневыми процессами. Значительное количество «древних» оползневых участков. Площадь некоторых порядка 100 гектаров. В районе Колораша г.Туапсе оползень за одну нось в 1973г. уничтожил строящийся больничный комплекс.

Значимость проблемы подчеркивает, например, тот факт, что еще до войны была организована Черноморская оползневая станция. Позже она развилась до организации Кубаньгеология. Однако она перестала существовать в начале двухтысячных, а в Сочи усилилась хаотичная точечная застройка и вырубка горных лесов.

Оползни затрагивают и разрушают участки дорог и дорожную инфраструктуру. Например, прерываются автобусные маршруты, также разрушаются вспомогательные конструкции (лестницы, тротуары).

Хаотичная точечная застройка провоцирует оползневые процессы. Так, в Адлере оползень угрожает зданиям по ул. Вегетарианской. Причина -строительство в верхней части склона нескольких зданий.

Серьезные повреждения произошли в конце января 2012 года. Разрушение автодороги и около трех десятков домов в селе Барановке Хостинского района вызвано многодневным активным движением грунта.

Улучшение ситуации связано с вступившими в силу изменениями в градостроительном кодексе. Включение в Кодекс статьи об инженерно-экологическом заключении станет основой для рассмотрения проектов строительства при планировании территорий.

В санатории "Меллас" в Крыму и их соотношение с удерживающими силами. Оползневые массы грунта надавили на построенный в нижней части склона спальный корпус в санатории "Меллас" в Крыму. Произошли значительные деформации здания, не рассчитанного на подобное воздействие. Причина оползня - активная хозяйственная деятельность при недостаточной проработке природных условий; при проектировании автомобильной дороги на склоне не верно учитывали действие сдвигающих сил.

Особенно отрицательно подвижки склона сказываются на возведенные в его пределах протяженные гражданские и инженерные сооружения - подпорные стены, линии электропередач, нефте- и газопроводы, транспортные коммуникации. Подобным примером может служить оседание земляного полотна на участке железнодорожной линии Туапсе-Краснодар.

Особое значение имеют подобные процессы при строительстве зданий и сооружений со значительно заглубленной подземной частью. Отрыв глубоко котлована необходимо подкреплять дополнительными инженерными сооружениями, защищающими искусственный откос от обрушения.

Поэтому задача корректного моделирования работы оползневых склонов, откосов, поведения зданий и сооружений на таких склонах, а также моделирование совместной работы «усиление-склон» является актуальной.

В случаях появления оползневых подвижек на склоне значительно уменьшаются прочностные характеристики грунтов, так как силы трения покоя между фрагментами масс грунта заменяются силами трения скольжения, величина которых существенно ниже. Поэтому наиболее важной инженерной задачей при проектировании зданий и сооружений на оползневых склонах является недопущение появления начальных подвижек грунтовых масс.

Необходимо на стадии проектирования предусмотреть защитные инженерные мероприятия, позволяющие не допустить прогрессирующее разрушение здания под действием движения грунта. Хотя эксплуатационная надежность и нормальные условия эксплуатации здания будут нарушены, недопущение разрушения здания позволит сохранить жизнь и материальные ценности.

Рисунок 1.1. Нарушение эксплуатационной надежности сооружений при оползнях (Киргизия, 2017; Колумбия, 2018; Турция, 2018; Азербайджан, 2017г)

1.3 Обзор существующих методов расчета оползневых откосов и склонов

В общем случае оценка устойчивости производится в следующей последовательности:

1) инженерно-геологическое районирование склона по сочетанию оползнеобразующих факторов - геоморфологических, гидрогеологических, литолого-стратиграфических, а также активности проявления геодинамических процессов;

2) анализ и определение потенциально возможных типов оползней в каждом инженерно-геологическом районе (участке) склона;

3) определение глубины залегания, формы и характера поверхности скольжения потенциально возможных, а также стабилизировавшихся оползней;

4) выбор прочностных расчётных характеристик пород для каждого блока оползневого тела путём анализа состояния поверхности скольжения;

5) оценка влияния грунтовых вод на оползневое тело или отдельные блоки путём анализа сезонного колебания уровня грунтовых вод (гидродинамическое и гидростатическое давление), а также зависимость консистенции пород от изменения влажности;

6) анализ необходимости учёта влияния ползучести на прочностные свойства пород;

7) оценка влияния набухаемости на прочностные свойства грунтов в связи с террасированием и глубокой вспашкой (плантажем).

Частой причиной ошибочной оценки устойчивости склонов является неправильное использование в расчётах прочностных характеристик грунтов, усредняемых по глубине, тогда как необходима послойная корректировка последних, причём принятых для наиболее неблагоприятных условий, реально единовременно имеющих место, с доверительной вероятностью 0.95.

Большое влияние на точность расчёта имеет правильное определение поверхности скольжения, что требует проведения инженерно-геологических исследований большой точности, в связи с чем диаметры разведочных скважин

рекомендуется принимать как можно большими, но не менее 127 мм. Известен случай оползания массива грунта из-за прослойки песка толщиной порядка 2 см., не выявленной в ходе изысканий из-за небольшого диаметра разведочных скважин.

В большинстве подходов поверхность скольжения может быть представлена плоскостью, круглоцилиндрической поверхностью или произвольной формы, обусловленной строением массива грунта, наличием ослабленных поверхностей (имеют место в так называемых консеквентных оползнях). Для более точного определения последней пользуются натурными методами её определения, из которых наиболее перспективными и корректными можно считать определение с помощью инклинометров и ультразвукового зондирования. В случае невозможности определения точного положения поверхности скольжения применяют вариационные методы.

Расчёт устойчивости склонов и откосов производят по двум группам предельных состояний. При расчёте по первой группе определяют принципиальную возможность недопустимых оползневых.

Расчёт по второй группе предельных состояний направлен на «прогнозирование НДС склонов для обеспечения прочности, долговечности и нормальных условий эксплуатации сооружений при возможных деформациях ползучести склонов в допредельном по прочности состоянии» оценка которого представлена сравнением допустимых величин абсолютных или разностных перемещений характерных точек конструкций.

1.3.1 Технические и нормативные методы моделирования и расчета

оползневых склонов

В общем случае анализ устойчивости склонов основан на одной их следующих основных концепций расчётов:

1) Основанное на допущении о единовременном наступлении предельного равновесия в поверхности скольжения;

2) Основанное на изучении напряжённо-деформированного состояния всего массива грунта.

В первом случае простота и доступность инженерных расчётов требует введения значительных допущений, влияющих на точность получаемых решений, однако вполне приемлемых для практического использования.

Второе направление отличается большей вычислительной трудоемкостью, отличаясь в то же время повышенной точностью, вследствие чего их использование становится целесообразным в наиболее ответственных случаях. Вместе с тем бурное развитие электронно-вычислительной техники и рост производительности её работы, позволяют надеяться на более интенсивное использование данных методов.

На сегодняшний день широкое применение нашли методы первой группы. Ключевым моментом в них является определение потенциально опасной поверхности скольжения, положение и форма которой может быть в общем случае: либо принятой (обычно круглоцилиндрической) формы с наиболее опасным расположением, либо обусловленной геологическим строением.

Репутацией классического пользуется метод круглоцилиндрической поверхности, предполагающий смещение массива грунта по дуге окружности, впервые предложенной для использования в 1846г. Коленом. Впоследствии в несколько интерпретированном виде, этот способ расчёта закрепился под именем Терцаги.

Массив грунта, подверженного оползневым явлениям, разбивается на ряд отсеков, ограниченных плоскостью скольжения, определяются силы, действующие на каждый отсек в отдельности, и подсчитывается коэффициент устойчивости склона или откоса, принимаемый равным отношению удерживающих и сдвигающих сил.

Взвешивающее действие воды учитывается уменьшением удельного веса грунта, находящегося ниже уровня грунтовых вод стандартным способом.

Правомочность использования при оценке устойчивости склонов и откосов метода «равнопрочного откоса [6] подтверждается апробацией последнего с

положительными результатами в расчётах нескольких десятков оползней. Основан метод на сравнении угла откоса или склона с углом сопротивления массива грунта сдвигу и возможному построению равноустойчивого откоса.

Основу метода предельного напряжённого состояния составляет теория предельного равновесия грунтовой среды, которая в свете применения её к оценке оползневых явлений представлена двумя уравнениями равновесия и уравнением предельного равновесия, в дальнейшем сведённым Соколовским В.В. к системе двух уравнений второго порядка.

В последнее время широкое применение для оценки устойчивости склонов и откосов нашёл метод предельного напряжённо-деформированного состояния, предполагающий появление предельных напряжений в отдельных областях массива.

Более точное решение при определении степени устойчивости грунтовых масс даёт пространственная постановка задачи, также не лишённая допущений, увеличивающих погрешность получаемых результатов. Здесь также плоскость скольжения может быть идеализирована, либо определена расчётом.

Из первой группы поверхность скольжения наиболее часто представлена в

виде:

а) круглоцилиндрической поверхности;

б) шаровой поверхности;

в) эллипсоида вращения;

г) плоскости с ограничением по торцам цилиндрическими поверхностями. Все перечисленные методы имеют небольшое применение вследствие

значительного увеличения трудоёмкости расчёта при увеличении точности, необходимой лишь для решения уникальных и крупномасштабных проблем механики грунтов. В плане относительной частоты использования следует отметить методы, основанные на предположении о круглоцилиндрической поверхности.

1.3.2 Влияние фильтрационного давления воды

Действие воды, как силовое, так и не силовое, на устойчивость склонов и откосов трудно переоценить. Не силовое воздействие связано с уменьшением прочностных характеристик грунтов. При расчётах устойчивости этот факт учитывается введением в расчёты значений сцепления и угла внутреннего трения, соответствующих максимально возможному увлажнению в данной местности.

Силовое воздействие представлено гидростатическим и гидродинамическим воздействием на грунт. Согласно, фильтрационное давление направлено по линиям тока воды и равно, по предложению Пузыревского Н.П., для каждой единицы объёма водоносного горизонта произведению гидравлического градиента этого горизонта на объёмный вес воды. Уклон равнодействующей фильтрационного давления принимается для безнапорных вод - средней величине между уклоном депрессивной поверхности уклоном подошвы водоносного горизонта; для напорных вод - средней величине между уклонами кровли и подошвы водоносного горизонта. Оно может быть учтено либо введением силовой фильтрационной функции, либо заменой объёмной гидродинамической силы на контурную, приложенную к центру отсека. При расчётах потоки подземных вод принимают профильными, изменения в плане не учитываются.

Влияние гидродинамического давления при оценке степени устойчивости склонов и откосов в случаях с принятой поверхностью скольжения может быть учтено несколькими способами:

Павловский Н.Н. ввёл понятие потенциала функции результирующих сил и на её основе - построение эквипотенциальных линий.

Цивинский Н.И. предложил строить распределение разностей напоров, равных действующим фильтрационным силам, на границах отсеков.

Кадомский Е.Д. заменил объёмные гидродинамические силы на граничные давления в воде.

Гришин М.М определяет элементарное фильтрационное давление в узлах гидродинамической сетки и затем суммировать.

При оценке устойчивости с применением аппарата теории упругости гидродинамические силы учитываются введением потенциальной функции напряжений.

В общем случае действие фильтрационных сил может быть учтено гидравлическим, гидродинамическим или способом граничных давлений. Эффективным методом моделирования является также метод электродинамических аналогий.

При гидравлическом способе равнодействующая объёмных сил действия на массив грунта грунтовых вод принимается равной векторной сумме фильтрационных сил и сил взвешивания.

Гидродинамическая система подразумевает равнодействующую объёмных сил определять суммой веса скелета грунта, давления воды на грунт в пределах единичного объёма, а так же учётом фильтрационного трения между движущейся и молекулярно-связанной водой.

В методе граничных давлений результирующая объёмных сил определяется суммой объёмного веса насыщенного грунта и разницы давлений на массив грунта в целом.

1.3.3 Анализ методов расчета устойчивости оползневых склонов

Для более успешного применения тех или иных имеющихся в распоряжении проектировщиков методов расчёта устойчивости склонов и откосов, а в так же для внедрения новых, лишённых существующих недостатков, необходимым анализ привлекаемых для этого способов. Подобная задача не нова, и производилась в разное время разными весьма поднаторелых в данной теме научными работниками. Однако представляется желательным присовокупить все имеющиеся по этому вопросу данные в свете новейших достижений вычислительной техники, и, как следствие появившихся более точных методов расчёта, не мешающих столь же интенсивному, как и раньше использованию «устаревших» методов.

Использование наиболее распространённых инженерных методов расчёта (самый распространённый - метод круглоцилиндрической поверхности в различных его интерпретациях, горизонтальных сил Маслова Н.Н. и подобных им) подразумевают значительное искажение реальных условий. В основе всех этих методов лежит слабо обоснованная теория скольжения по некоторым фиктивным поверхностям, идеализируется донельзя сама грунтовая среда, не востребованным оказывается аппарат реологической теории грунтов, не говоря уже об элементарном соблюдении трёх основополагающих уравнений равновесия, не нашло отражение скачкообразное проявление оползневых явлений, за исключением некоторых методов, не принимается во внимание тот факт, что предельное состояние не возникает одновременно по всей поверхности скольжения.

Представляют интерес выводы из проведённых Фрёлихом О.К. и Фёдоровым И.В. сопоставлений различных методов расчёта. Присовокупив к ним ещё более значимые результаты аналогичных работ, произведённых Масловым Н.Н и его учениками над 49 оползнями восьмью различными методами на основе круглоцилиндрической поверхности скольжения и отдельно над оползнями с достоверно определяемой из гидрогеологических условий поверхностью скольжения четырьмя известными методами.

Обобщённые выводы из этих исследований позволяют констатировать тот факт, что коэффициенты устойчивости, полученные различными способами имеют расхождение порядка 5-10%, что отвечает инженерной точности проводимых расчётов. Основной причиной погрешностей в расчётах можно считать применение фиктивной поверхности расчёта, что ясно демонстрирует повышенная точность оценки оползневых явлений при определённой природными условиями поверхности скольжения. Однако эта погрешность уменьшается с увеличением обводнённости склонов, что свидетельствует о наличии ряда уменьшающих точность факторов. К ним с уверенностью можно отнести некорректное использование расчётных схем, неверное использование прочностных характеристик грунтов, неучёт проявления реологических свойств

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тюрина Василина Сергеевна, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александров, А. Ф., Лащеников, А .В., Шапошников, Н. Н. Строительная механика. Тонкостенные пространственные системы.- М.:Стройиздат, 1983. - 488с.

2. Александров, А.В., Потапов, В. Д. Основы теории упругости и пластичности.- М.: Высшая школа, 1990. - 400 с.

3. Аль Тахиш Азаддин. Определение предельных нагрузок в упруговязкопластических системах при статических воздействиях // Автореферат к.т.н.- Ростов н/Д..- РГАС, 1994. - 27с.

4. Бате, К., Вилсон, Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов.- М.: Стройиздат, 1982. - 447 с.

5. Безуглова, Е. В. Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Краснодар. - 2005.

6. Безухов, Н. И. Теория пластичности в приложении к расчету сооружений.- В кн.: Строительная механика в СССР.- М.: Стройиздат, 1969. - С. 233-263.

7. Безухов, Н. И. Расчет за пределами упругости, несущая способность и предельное состояние сооружений.- В кн.: Строительная механика в СССР.- М.: Стройиздат, 1969. - С. 212-238.

8. Биргер, И. А., Мавлютов, Р. Р. Сопротивление материалов.- М.: Наука, 1986. - 560 с.

9. Бовин, В. А. Разностно-вариационные методы строительной механики.-Киев: Гос. изд-во л-ры по строительству и архитектуре УССР, 1963. -398 с.

10. Болотин В.В. О воздействии подвижной нагрузки на мосты/-Труды МЙИТ, вып. 74, 1950.

11. Болотин В.В. О динамическом расчете железнодорожных мостов с учетом массы подвижной нагрузки. - Труды МИИТ, вып. 76, 1952.

12. Болотин В.В. Задача о колебаниях мостов под действием подвижной нагрузки/- изв. АН СССР, ОТН, мех-ка и машиностроение, №4, 1961.

13. Васильков, Г. В. Об устойчивости прямых методов решения физически нелинейных динамических задач строительной механики.// Изв. Вузов, строительство и архитектура, 1968. - N10. - С. 41-45.

14. Васильков, Г. В. Итерационные методы решения нелинейных задач строительной механики: Дис. докт. тех. наук: Ростов-на-Дону, РИСИ, 1987 - 398 с.

15. Васильков, Г. В. Вычислительная механика. Часть 3. Прямые методы решения нестационарных задач строительной механики.- Ростов н/Д: РГАС, 1994.- 156 с.

16. Васильков, Г. В. Об одном общем методе решения нелинейных задач строительной механики // Известия СКНЦ ВШ, естественные науки, 1985. - N 2. - С. 24-29.

17. Васильков, Г. В., Панасюк, Л. Н., Бабаян, В. Р. О решении нелинейных динамических задач строительной механики шаговым методом // Тезисы докл. 5 Всесоюзной конф. по статике и динамике пространственных систем.- Киев: КИСИ, 1985. - 1с.

18. Васильков, Г. В., Панасюк, Л. Н., Кудинов, О. А. Итерационные методы решения упруго-пластических задач динамики сооружений // СМиРС. N 1, 1987.

19. Васильков, Г. В., Панасюк, Л. Н. О прямых методах решения физически нелинейных задач динамики сооружений. - Ростов н/Д, РИСИ, 1987. - 9 с.

20. Васильков, Г. В., Панасюк, Л. Н. О решении физически нелинейных задач динамики сооружений прямыми методами.- Известия Вузов. Строительство и архитектура, 1988, N 5, - С. 39-43.

21. Васильков, Г. В., Панасюк, Л. Н. Вычислительная механика и моделирование работы конструкций.- Ростов н/Д.: РИСИ, 1992. - 97 с.

22. Васильков, Г. В., Панасюк, Л. Н., Фахми Загер. О методе предельного равновесия.- Ростов н/Д.: РИСИ, Деп. в ВИНИТИ 07.06.92, N 1838-В92.-1992. - 21 с.

23. Васильков, Г. В., Панасюк, Л. Н., Селим Ш. И. Деформационная теория пластичности наследственного типа.- Ростов н/Д.:РИСИ, 1991. - 18 с. //Деп. в ВИНИТИ N 3792-В91

24. Васильков, Г. В., Панасюк, Л. Н., А.А.Аль-Тахиш. Определение предельных нагрузок для неоднородных вязкоупругопластических рам.-Ростов н/Д: РИСИ, 1993. - 21 с.- Деп. в ВИНИТИ N 1169-В93.

25. Васильков, Г. В., Панасюк, Л. Н., Рогачкин, П. Л. Вариационные постановки задач наследственной теории течения с изотропным упрочнением // Вычислительная механика и моделирование работы конструкций и сооружений.- Ростов н/Д.:РГАС, 1992. -6 с.

26. Винокуров О.А. Применение вариационных функционалов в свертках к решению динамических задач теории упругости.- Л.: ЛПИ, Деп. в ВИНИТИ, N 895-79, 1979. - 11 с.

27.Вольтерра, В. Теория функционалов, интегральных интегро-дифференциальных уравнений: Перевод с англ. Под ред. П.И.Кузнецова .- М.: Наука, 1982. - 304 с.

28. Вялов, С. С. Реологические основы механики грунтов. - М.: Высшая школа.- 1978. - 447 с.

29. Гаврилов, А. В. оценка устойчивости оползневых склонов на основе трехмерного моделирования // Инженерная геология. - 2013. - №6. - С. 46-55.

30. Гвоздев, А. А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия.- М.: Стройиздат, 1949. - 197 с.

31. Гриднев, С. Ю., Будковой, А. Н. Исследование динамического воздействия автотранспортных средств на пролетные строения мостов при переходных режимах движения // Актуальные проблемы прикладной математики, информатики и механики. - сб. тр. междунар. конф. —

Воронеж : Ч. №1, 2009. - С. 128-135.

32. Гриднев, С. Ю., Будковой, А. Н. Колебания балочных систем при переходных режимах движения одиночного автомобиля // Строительная механика и конструкции. - 2013. - Вып. № 1 (6). - С. 84-91.

33. Дарков, А. В., Шапошников Н.Н. Строительная механика.- М.: Высшая школа, 1986. - 544 с.

34. Деккер, К., Вервер, Я. Устойчивость методов Рунге-Кутты для жестких нелинейных дифференциальных уравнений: Пер. с англ.- М.: Мир, 1988.

- 334 с.

35. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике.- М.: Мир, 1975. -514 с.

36. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. - М.:Мир, 1986. - 318 с.

37. Ильюшин, А. А. Механика сплошной среды.- М.: Изд. МГУ, 1990.- 310 с.

38. Иосилевич, Г. Б., Строганов, Г. Б., Маслов, Г. С. Прикладная механика.-М.: Высшая школа, 1989. - 351 с.

39. Калинин, Э. В., Панасьян, Л. Л., Тимофеев, Е. М. Новый подход к расчету устойчивости оползневых склонов // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. - 2008. - №1. - С. 21-29.

40. Клаф, Р., Пензиен, Дж. Динамика сооружений. -М.: Стройиздат, 1979. -С. 319.

41. Колобков, Н. В. Катастрофические оползни. - «Природа» - 1963. - № 12.

- С. 112-113.

42. Кутепова, Н.А. Закономерности оползневых процессов на подрабатываемых склонах. Геоэкология // Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. - 2005. - № 5. - С. 431-441.

43. Ландкастер, П. Теория матриц. -М.: Наука. 1982. - 272 с.

44. Лукаш, П. А. Основы нелинейной строительной механики.- М.: Стройиздат, 1978. - 208 с.

45. Ляпин, А. А., Базнамин, Д. С. Моделирование оползневых склонов в пакете мкэ ansys // строительство - 2015: современные проблемы строительства материалы международной научно-практической конференции. Ростовский государственный строительный университет, Союз строителей Южного Федерального округа, Ассоциация строителей Дона. 2015. - С. 369-371.

46. Малинин, Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести.-М.: Машиностроение, 1968. - 400 с.

47. Мангушев, Р. А., Усманов, Р. А. Стабилизация и инженерная защита территории оползневого склона в условиях существующей застройки // Вестник гражданских инженеров. - 2013. - № 2 (37). - С. 91-97.

48.Марчук, Г. И. Методы вычислительной математики. - М.: Наука, 1980. -С. 163-243.

49. Марчук, Г. И. Методы расщепления. - М.: Наука, 1988. - С. 28-40.

50. Марчук, Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. - М.: Наука, 1982. - 341 с.

51. Матуа В. П. Исследование напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций с учетом их неупругих свойств и пространственного нагружения: дис. д-р. техн. наук: 05.23.11. - Ростов-на-Дону, 2002. - 484 с.

52. Матуа В.П., Панасюк Л.Н., Чирва Д.В., Мирончук С.А., Сизоннец С.В., Исаев Е.Н. - Современные методы прогнозирования остаточных деформаций в дорожных конструкциях (науч. монография). - Ростов н/Д. : ДГТУ, 2019

53. Маций, С. И., Безуглова, Е. В. Оползневая опасность и риск смещений грунтов на склонах // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. - 2007. - №6. - С. 537-546.

54. Москаленко, В. Н., Мурдмаа, И. О., Артеменко, В. И., Есин, Н. В., Левченко, О. В., Платонова, Е. А. Оползневые процессы на кавказком материковом склоне черного моря // Литология и полезные ископаемые. - 2006. - №2. - С. 208-216.

55. Моргаевский А.Б. Исследование колебаний балки под действием подвижной нагрузки в виде полуполосы при больших скоростях Исслед. по теории сооружений", вып. 13, М. 1964, С. 105—12

56. Оден, Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред.-М.: Мир, 1976. - 464 с.

57. Пайзулаев, М. М. Предельное состояние по условию потери устойчивости равновесных форм / М.М. Пайзулаев, Г.М. Муртазалиев // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2021. - Т. 48. - № 4. -С. 171-177.

58. Пайзулаев, М. М. К решению нелинейных краевых задач с разрывными явлениями / М.М. Пайзулаев, Г.М. Муртазалиев // Теория сооружений: достижения и проблемы: матер. IV Всерос. науч. - практ. конф. -Махачкала: ДГТУ, 2021. - С.46-54.

59. Пайзулаев, М. М. Об одном алгоритме решения нелинейных краевых задач расчета конструкций / Г.М. Муртазалиев, М.А.Чикаев // Теория сооружений: достижения и проблемы: материалы III Всерос. науч. -практ. конф. 10-12 октября 2018 г. - Махачкала: ДГТУ, 2018. - С.68-78.

60. Панасюк, Л. Н. Построение явных абсолютно устойчивых схем прямого интегрирования нестационарных задач строительной механики. - Ростов н/Д, РИСИ. 1992. - 33 с. Деп. в ВИНИТИ № 3708-В92.

61. Панасюк, Л. Н. Статический и динамический расчет некоторых нелинейных оболочечных конструкций.Автореферат кандидатской диссертации по специальности 01.02.03 - строительная механика. -Ростов н/Д,: РИСИ, 1987. - 29 с.

62. Панасюк, Л. Н. О построении устойчивых схем прямого интегрирования нелинейных уравнений движения. Ростов н/Д, РГАС.- Деп. в ВИНИТИ N 1099-В94.-8с./Соавторы - Буйко, З.В., Васильков, Г.В.

63. Панасюк, Л. Н. О построении явных безусловно устойчивых схем прямого интегрирования задачи динамики сооружений // Известия вузов. Строительство, 1995. N 10, С. 35-40.

64. Панасюк, Л. Н. О предельном состоянии осесиметричного сечения.-Ростов н/Д.: РИСИ, 1986. - 11 с.- Деп. в ВИНИТИ N 8477-В86.

65. Панасюк, Л. Н., Аль-Тахиш А.А. К определению предельной нагрузки в рамах с учетом влияния продольной силы и протяженности зон пластических деформаций.- Ростов н/Д.: РГАС, 1993. - Деп. В ВИНИТИ, N 914-В93. - 32 с.

66. Панасюк, Л. Н., Аль-Тахиш, А. А. Влияние смещения опор на предельное состояние рам.- Ростов н/Д.: РГАС, 1992. - 14 с.- Деп. в ВИНИТИ, N 3604-В92

67. Панасюк Л.Н., Матуа В.П. Механико-математическая модель прогнозирования накопления остаточных деформаций в элементах дорожных конструкций в реальных условиях их эксплуатации, -Повышение качества и долговечности дорожных конструкций: материалы Междунар. науч.-практ. конф., 24-25 мая 2018 г. / Дон. гос. техн. ун-т. - Ростов н/Д.: ДгТУ, 2018. - С. 27-34

68. Панасюк, Л. Н., Стельмах, А. Г., Чеботарева, Т. Г. Моделирование предельного состояния основания ленточного прерывистого двойного клиновидного фундамента.- в кн. "Вычислительная механика и моделирование работы конструкций и сооружений".- Ростов н/Д.: РГАС, 1992.- С.19-26.

69. Панасюк Л. Н., Чубка Ю. Ш, Тюрина В.С. Решение задач в постановке нелинейной наследственности // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]: электрон. науч.- инновац. журн. 2016. №3. (науч.статья)

70. Панасюк Л. Н., Тюрина В.С., Ву Нгок Туен, Чубка Ю. Ш, Чан Куок Вьет Моделирование работы подкрепленных оползневых склонов методом конечных элементов // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]: электрон. науч.- инновац. журн. 2016. №3. (науч.статья)

71. Панасюк Л. Н., Тюрина В.С., Чубка Ю. Ш, Особенности моделирования сейсмического воздействия на многоэтажные здания по нормам Вьетнама // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]: электрон. науч.- инновац. журн. 2017. №1. (науч.статья)

72. Панасюк Л. Н., Чубка Ю. Ш, Тюрина В.С., Пошев А.У-Б. Прогнозирование накопления остаточных деформаций в строительных конструкциях // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]: электрон. науч.- инновац. журн . 2018. №1. (науч.статья)

73. Панасюк Л. Н., Тюрина В.С., Чубка Ю. Ш., Пошев А.У-Б. Моделирование работы оползневых склонов при динамическом воздействии // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]: электрон. науч.- инновац. журн. 2018. №2. (науч.статья)

74. Панасюк Л. Н., Тюрина В.С., Чубка Ю. Ш., Савельева Н.А. Динамическая реакция в системе "дорожная конструкция-оползневой склон" от движения транспорта // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]: электрон. науч.- инновац. журн. 2018. №4. (науч.статья)

75. Панасюк Л. Н., Савельева Н.А., Тюрина В.С., Сазонова А.В. Преимущества шагового метода определения предельных нагрузок в стержневых системах // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]: электрон. науч.- инновац. журн. 2019. №3. (науч.статья)

76. Панасюк Л.Н., Тюрина В.С. Временная подпорная стенка со стороны ул. Седова в проекте многоэтажного по ул. Береговой в г. Ростове-на-Дону // Строительство-2015: материалы междунар. науч.-практ. конф.. Ростов н/Д: РГСУ, 2015. (тез. докл. науч. конф.)

77. Панасюк Л.Н., Тюрина В.С., Пастарнак К.А. Приведенная нагрузка на оползневой склон при учете многократных динамических эффектов // ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ: сборник статей XII Международной научно-практической конференции. -Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение». -2019. -С65-70. (науч.статья)

78. Панасюк Л. Н., Тюрина В.С. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2019617192 Определение параметров собственных форм свободных колебаний стержневых систем (Dyn-Cons), заявка №2019616003 от 23 мая 2019 г.Зарег. 04.06.2019 г.

79. Панасюк Л. Н., Тюрина В.С. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2019618365 Определение параметров ядер ползучести по результатам испытаний (RelaxParams) заявка №2019617007 от 14 июня 2019 г. Зарег. 01.07.2019 г.

80. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод.- М.: Наука.- 1977. - 664 с.

81. Пшеничкина, В.А. Вероятностный расчёт систем сооружение-основание на сейсмостойкость [Электронный ресурс] / В. А. Пшеничкина, Г. В. Воронкова, Мубарак Хади Али Алкнеуме // Инженерный вестник Дона. -2018. - № 2. - 9 с. - URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/N2y2018/5010.

82. Пшеничкина, Б. С. Гриценко, А. В. Глухов, М. Бабович Надежность железобетонных конструкций с учетом фактора ползучести бетона / В. А. // Строительные материалы и изделия. - 2020. - Том 3, № 6. - С. 35-43.

83. Прагер, В. Проблемы теории пластичности.-М.: Физматгиз, 1958. - 213 с.

84. Работнов, Ю. Н. Элементы наследственной механики твердых тел. - М.: Наука, 1977. - 383 с.

85. Работнов, Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела.- М.: Наука, 1979. - 650 с.

86. Работнов, Ю.Н. Ползучесть элементов конструкций.- М.: Наука, 1968. -752 с.

87. Ржаницын, А. Р. Некоторые вопросы механики систем,

деформирующихся во времени.: М.;Л., 1949. - 252 с.

88. Ржаницын, А. Р. Расчет сооружений с учетом пластических свойств материала.- М.: Госстройиздат, 1954. - 129 с.

89. Ржаницын, А. Р. Предельное равновесие железобетонных пластинок. //Изв. АН СССР, ОНТ.- 1958.- Т.12- С. 73-77.

90. Розин, Л. А. Стержневые системы как системы конечных элементов.- Л.: ЛГУ, 1976.- с.155-164

91. Савельев, Л. М. Прямое интегрирование уравнений движения в методе конечных элементов. В сб. "Прочность и долговечность конструкций летательных аппаратов", Куйбышев, 1984. - С.37-44.

92. Самарский, А. А., Гулин, А. В. Устойчивость разностных схем.- М.: Наука, 1973. - 443 с.

93. Селезнев М.Г., Дугина Е.В., Суворова Т.В.Некоторые закономерности техногенных колебаний оползневых склонов Изв. ВУЗов.; Сев.Кавк.рег.; техн. науки, №1, 2003, с.64-66.

94. Селезнев М.Г., Ву Тхи Бик Куен. Основные закономерности динамического воздействия на массивные объекты, расположенные вблизи берегового склона // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естественные науки.2008. №1. С. 41-44.

95. Смирнов, А. Ф., Александров, А. В., Лащеников, Б. Я., Шапошников, Н. Н. Строительная механика. Динамика и устойчивость сооружений.- М.: Стройиздат, 1984. - 416 с.

96. Ступишин Л.Ю. Анализ критериев устойчивости конструкций на примере систем с сосредоточенными параметрами // Промышленное и гражданское строительство, 2017, № 2. С. 75-80.

97. Ступишин Л.Ю. Предельные состояния конструкций и критические уровни энергии // Промышленное и гражданское строительство, 2018, №10. С. 102- 107 24.

98. Темкин, Л. Е., Тихвинский, И. О., и др. Инструкция по проектированию и строительству противооползневых защитных сооружений. - М.: Стройиздат: СН 519-79 Госгражданстрой Госстроя СССР, 1981. - 24 с.

99. Тер-Мартиросян А.З. Осадки оснований сооружений при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях, Геотехника, 2010, №4, С. 77-81

100. Тер - Мартиросян А.З., Лузин И.Н. Расчет устойчивости откосов и склонов, подстилаемых водонасыщенными грунтами методом понижения прочности, Геотехника, 2013, №3, С. 16-21.

101. Тер - Мартиросян А.З., Мирный А.Ю., Соболев Е.С. Гидроползучесть песчаных грунтов, Геотехника, 2014, №3, С. 44-51.

102. Тер - Мартиросян А.З., Сидоров В.В. НДС массива грунта, вмещающего котлован под защитой грунтовых берм и распорной системы, Геотехника, -2010, №3, С. 12-19

103. Тер - Мартиросян З.Г., Тер - Мартиросян А.З., Соболев Е.С. Ползучесть и виброползучесть песчаных грунтов, Инженерные

изыскания, 2014, №5-6, С. 24- 28.

104. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З. Реологические свойства грунтов при сдвиге // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2012. № 6. С. 9-13.

105. Тюрина В.С. Моделирование работы временной подпорной стенки ограждения котлована // Строительство-2015: материалы междунар. науч.-практ. конф. Ростов н/Д: РГСУ, 2015. (тез. докл. науч. конф.)

106. Филиппов, А. П. Колебания деформируемых систем.- М.: Машиностроение, 1970. - 736 с.

107. Хеминг, Р. В. Численные методы.- М.: Мир, 1972. - 467 с.

108. Чубка Ю.Ш., Чубка П.Ю., Тюрина В.С. Сравнение расчетов устойчивости грунтового откоса // Инновации. Наука. Образование [Электронный ресурс]: науч. электрон. журн. 2020. No 11.

109. Цейтлин, А. И., Кусаинов, А. А. Методы учета внутреннего трения в динамических расчетах конструкций.- Алма-Ата:Наука, 1987. -240 с.

110. Шаабан, С. И. Конечноэлементные решения плоской задачи наследственной теории упругости и пластичности // Автореферат к.т.н.. -Ростов -н/Д.:РИСИ, 1992. - 26 с.

111. Burrage, K., Butcher J. C., Chipman, F. H. STRIDE: Stable Runge-Kutta integrator for differential equations. Report Series No. 150, 1979, Dept. of Mathematics, University of Auckland.

112. Burrage, K., Butcher, J. C., Chipman, F. H. An implementation of singly-implict Runge-Kutta methods, BIT 20, 1980.113. Butcher, J. C. A stability property of implicit Runge-Kutta methods, -

1975.- BIT 15, P. 358-361

114. Butcher, J.C. Implict Runge-Kutta processes.- Math. Comput., 1964, 18, N 78, p. 50-64.

115. Hull T.E., Jonston R.L. Optimum Runge-Kutta methods.- Math. Comput., 1964, 18,N 91, P. 65-78.

116. Kaps, P., Rentrop P. Generalized Runge-Kutta methods of order 4 with stepsize control for stiff ordinary differential equations, Numer. Math., 33, 1979.- P. 55-68.

117. Kelvin (Thomson W.) On the Elasticity and Viscosity of Metals // Proc. of the Royal Soc. of London. 1865. V.14, N 75. P. 289-297.

118. Nickel,l R. E. Jn the Stability of Approximation operators in problems of structural dynamics. // Jnt. J. Solids Structures.- 1971.- vol.7 - P. 301-319.

119. Panasiuk L, Turina V, D Stupina The supported landslide slopes' operation simulation //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Construction mechanics, building materials and theory of structures, civil and industrial engineering [Электронный ресурс]: Volume 698, Issue 2.

120. Panasiuk L, Turina V The stress-strain state simulation of slopes with dynamic loads //IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Construction mechanics, building materials and theory of structures, civil and

industrial engineering [Электронный ресурс]: Volume 698, Issue 2.

121. Peaceman, D., Rackford H. The numerical solution of parabolic and elliptic differecial equations.- J. Soc. Industr. and Appl. Math. 3, N 1, 1955.-P. 28-41.

122. Sadek E.J. Int. J. Numer. Meth. Eng., 1980, vol.15. - P. 1813-1822.

123. Sansone G., Conti R. Nonlinerar differential equations, Pergamon Pree.- Oxford,- 1964. - P. 27-29.

124. Shampine, L. F., Gear C.W. A user's view of solving stiff ordinary differential equations, SIAM Review 21, 1979, - P.1-17.

125. Striclin, J. A., Haisler W.E. Survey of Solution procedures for nonlinear static and dynamic analysis.- "Int. Conf. Veh. Struct. Mech. Finite Element Appl. Ven. Des. Detroit, Mich.", 1974. - P. 1-17.

126. Ter-Martirosyan Z.G., Ter-Martirosyan A.Z., Sobolev E.S., Rasskazov L.N. Analysis of the dynamic stability of soils under seismic actions, International Journal of Applied Engineering Research, 2015, V.10, pp.4259742599

127. Verwer, J. G. On the practical value of the notion of BN-stability, BIT 21.- 1981. - P. 355-361.

128. Verwer, J. G. Instructive experiments with some Runge-Kutta-Rosenbrock methods, Computer and Mathematics with Appls, 8, 1982. -P.217-229.

129. Zienkiewicz, O. C. Methode der finiten Elemente. - Leipzig:VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1983. - 743 p.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. СВИДЕТЕЛЬСТВА О ГОСУДАРСТВЕННОЙ РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММ НА ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ

РАБОТЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ В. ПРОГРАММА И МОДУЛИ Блок-схема модуля «Динамический расчет»

Блок-схема компоненты «Динамический процесс в момент времени Т|»

МОДУЛЬ ДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

unit P_ Dynam_Autos;

Interface

uses

{System.Classes,} SysUtils, Windows, Vcl.Forms, Dcl, AllMgo, ReadDat, Umgall, ULDlssu, Uprnt, Usigm, Umult, UNagruz, U_DCL_RSU_Types, Umgall_Ram, U_One_Auto_Class; function MainDynam_2: boolean; Var

FinishTask: boolean = false; Implementation

Uses U_Dcl_Msg_Dynam,Dialogs,U_Dcl_qKq; Var

NameDr: string[1];

NNDR, NameF, NameFd, NameFRl, NameEd: ShortString;

NameRl: array [NV_auto] of ShortString;

NamePath, NameMG_stat, NameMG_Dynam: String;

Name_Drive: char; { T_Drives; }

F_DynMG: File;

H_F_DynMG: THandle;

pRg1: pointer;

Vel: boolean;

Nd: word;

i, i_l, j_l: integer;

j: longint;

jbytes:cardinal;

Ld, LD_Treb: Int64;

kodl: shortint;

nur, nlent: longword;

NulPst: boolean;

otvet: char;

point: pointer;

pointTar1: T_Arr_1;

pointTar2: T_Arr_2;

Fprnt: array [NV_auto] of textfile;

FRzl: file;

qMq, qKq: float;

n_vauto, i_vauto: integer;

F_Float: single;

N_Float: cardinal absolute F_Float; // Для передачи float в windows message наружу function MainDynam_2: boolean; procedure Ptimen(Var P: Rvector; T: float; nv: NV_auto); Var

i, ix, iy, nyz: integer; II:array[1..4] of integer; dy, dx: float; X,Y:T_DoubleArr_2; Pxy:T_DoubleArr_4;

N:T_Int_Index_Bound; begin

for i := 1 to Kol.kyr do P[i] := 0; if abs(T) < 1e-7 then exit; dy := Gem.Ly / (Rzb.Ky - 1); dx := Gem.Lx / (Rzb.Kx - 1);

nyz:=Rzb.Ky * Rzb.Kz; {Узлов в плоскости перпенд оси движения Х - YZ}

N:=Tc.Auto_Index_Of_FE_For_CalcP(Y_Oci,t,Auto[nv].Vauto,Gem.Lx,Gem.Ly,dx,dy);

if (N.nx1 =0) or (N.ny1 =0) then exit; //Признак, что авто вне дороги

for ix := N.nx1 to N.nx2 do

for iy := N.ny1 to N.ny2 do

begin

II[1]:=pred(ix)*nyz + iy*Rzb.Kz;

II[2]:=II[1]+nyz;

II[3]:=II[2]+Rzb.Kz;

II[4]:=II[1]+Rzb.Kz;

X[1]:=pred(ix)*dx;X[2]:=X[1]+dx;

Y[1]:=pred(iy)*dy;Y[2]:=Y[1]+dy;

Pxy:=Tc.Raspred_P_to_Points(Y_Oci,t,Auto[nv].Vauto,X,Y); for i:=1 to 4 do P[3*II[i]]:=P[3*II[i]]+Pxy[i]; end; end;

Procedure Control; Var iffl: integer; Fn: ShortString;

begin

if ParamCount = 0 then begin

NameFd := 'c:\Projects\dorogi\Projects\v1\Dynam\A1_1';

{ NameFd:='C:\Projects\dorogi\P_Dynam_n\Projects\Dynam\A1_1'; }{ 'D:A2_2_8.dat'; } // Write('Nevernij vxod v zadachu!!!'); { readln; Halt(13); } end else begin

NameFd := ParamStr(1); end;

Name_Drive := ExtractFileDrive(NameFd)[1];

Nd := ord(Name_Drive) - ord('A') + 1;

NamePath := ExtractFilePath(NameFd);

NameF := ExtractFileName(NameFd);

for i_vauto := Low(NV_auto) to High(NV_auto) do

begin

NameRl[i_vauto] := NamePath + NameF + format('_%d', [i_vauto]) + '.txt'; end;

NameFd := NameFd + '.dat'; { NameRl:=ChangeFileExt(NameFd,'.txt'); }

NameMG_stat := NamePath + 'MG_Stat.$$$'; NameMG_Dynam := NamePath + 'MG_Dynam.$$$'; DANN(NameFd); end;

Var

LSSU_Solve: TLDlssu_2_RAM; MultKq,MultCq,MultMq:TMultKMCq; SumMultaKbScalar:TSumMultaKbScalar; s: string; begin result := false;

Application.ProcessMessages;

App_Path := ExtractFilePath(ParamStr(0));

Control;

Application.ProcessMessages; Handle_LSSU_Library := LoadLibrary('RSU'); Handle_Mult_Library := LoadLibrary('Lb_Mult_Kq'); if N_S SE2_and_Threads > 0 then begin

@LSSU_Solve := GetProcAddress(Handle_LSSU_Library,

'_Lent_Sym_TransB_LUstep2_RAM_SSE2'); @MultKq := GetProcAddress(Handle_Mult_Library, '_Mult_Kq_RAM_S SE2');

@MultMq := GetProcAddress(Handle_Mult_Library,

'_Mult_Mq_RAM'); @MultCq := GetProcAddress(Handle_Mult_Library, '_Mult_Cq_RAM'); @SumMultaKbScalar := GetProcAddress(Handle_Mult_Library, '_Sum_b_a_Mult_scalar_RAM_S SE2'); end else begin

@LSSU_Solve := GetProcAddress(Handle_LSSU_Library, '_Lent_Sym_TransB_LUstep2_RAM');

@MultKq := GetProcAddress(Handle_Mult_Library, '_Mult_Kq_RAM_SSE2'); @MultMq := GetProcAddress(Handle_Mult_Library,

'_Mult_Mq_RAM'); @MultCq := GetProcAddress(Handle_Mult_Library, '_Mult_Cq_RAM');

@SumMultaKbScalar := GetProcAddress(Handle_Mult_Library, '_Sum_b_a_Mult_scalar_RAM_S SE2'); end;

Allpmgo;

Application.ProcessMessages; setlength(MG_st_dn, Kol.kyr); j_l := Kol.Lsys;

i_l := Kol.kyr - Kol.Lsys + 1; for i := Low(MG_st_dn) to High(MG_st_dn) do begin if i >= i_l then dec(j_l); setl ength(MG_st_dn[i], j_l); end;

if Not FileExists(NameMG_Dynam) then begin

Application.MessageBox('OM№KA ПРИ НАХОЖДЕНИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ',

'ОШИБКА!', MB_OK); ExitProcess(10); end; try

H_F_DynMG := CreateFile(PChar(NameMG_Dynam), GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, nil, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0); if (H_F_DynMG = 0) then begin

Application.MessageBox('ОШИБКA ОБРАЩЕНИЯ К ДИНАМИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕ',

'ОШИБКА!', MB_OK); ExitProcess(10); end else begin

for i := Low(MG_st_dn) to High(MG_st_dn) do begin

ReadFile(H_F_DynMG, MG_st_dn[i, 0],

sizeof(float) * length(MG_st_dn[i]), jbytes,nil); if jbytes <> sizeof(float) * length(MG_st_dn[i]) then begin

Application.MessageBox('СБОЙ ПРИ ЧТЕНИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕ',

'ОШИБКА!', MB_OK); ExitProcess(10); end end;

CloseHandle(H_F_DynMG); end; except

Application.MessageBox('ОШИБКA ПРИ ЧТЕНИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ',

'ОШИБКА!', MB_OK); ExitProcess(10); end;

kfdmp := pi / T0; dkf1 := 0.5 * dt * dt; dkf2 := dt; dkf3 := 2.0; dkf4 := -dkf1; dkf5 := dkf2; dkf6 := 2.0; dkf7 := 2.0; dkf8 := 0.5 * dt * dt; New(ParamsKq);

ParamsKqAPKol:=@Kol; ParamsKqAPRzb:=@Rzb; ParamsKqA.PGem:=@Gem; ParamsKqA.PNrazz:=@Nrazz; ParamsKqA.PFmx:=@Fmx; ParamsKqA.PFmx0:=@Fmx0; ParamsKqA.PHz := @Hz; ParamsKqA.PMge:=addr(MGE[1]); ParamsKqA.PMgep:=addr(MGEp[1]); ParamsKqA.Pkfdmp:=kfdmp; Msg_To_Parrent.WparamHi := NProcess; Msg_To_Parrent.WparamLo := 8; with Msg_To_Parrent do PostMessage(HandleParrent, Msg, Wparam, Lparam); Application.ProcessMessages; n_vauto := 0; j := 0;

for i_vauto := Low(NV_auto) to High(NV_auto) do

inc(n_vauto); Try

setlength(Q_Ram, n_vauto); setlength(Qn1_ram, n_vauto); setlength(Sn_ram, n_vauto); setlength(An_ram, n_vauto); setlength(Pn_ram, n_vauto); setlength(Pn1_ram, n_vauto); except

Application.MessageBox('ОШИБКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПАМЯТИ', 'ОШИБКА!', MB_OK); ExitProcess(5); End;

i := 0;

for i_vauto := Low(NV_auto) to High(NV_auto) do begin Try

setlength(Q_Ram[i], Kol.kyr); Q[i_vauto] := @(Q_Ram[i][0]); setlength(Qn1_ram[i], Kol.kyr); Qn1[i_vauto] := @(Qn1_ram[i][0]); setlength(Sn_ram[i], Kol.kyr); Sn[i_vauto] := @(Sn_ram[i][0]); setlength(An_ram[i], Kol.kyr); An[i_vauto] := @(An_ram[i][0]); setlength(Pn_ram[i], Kol.kyr); Pn[i_vauto] := @(Pn_ram[i][0]);

setlength(Pn1_ram[i], Kol.kyr); Pn1[i_vauto] := @(Pn1_ram[i][0]); Except

Application.MessageBox('ОШИБКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПАМЯТИ', 'ОШИБКА!', MB_OK); ExitProcess(5); End;

inc(i); Tt := 0;

NulPst := true; for j := 1 to Kol.kyr do begin Q[i_vauto]A[j] := 0; Sn[i_vauto]A[j] := 0; Qn1[i_vauto]A[j] := 0; An[i_vauto]A[j] := 0; end;

Ptimen(Pn[i_vauto]A, Tt, i_vauto); assignFile(Fprnt[i_vauto], NameRl[i_vauto]); rewrite(Fprnt[i_vauto]); write(Fprnt[i_vauto], Tt:15); for j := 1 to NWhatPrnt do write(Fprnt[i_vauto], ' ', Q[i_vauto]A[WhatPrnt[j]]:15); Writeln(Fprnt[i_vauto]); end; { i_vauto }

Msg_To_Parrent.WparamHi := NProcess; Msg_To_Parrent.WparamLo := 9; F_Float := Tt;

Msg_To_Parrent.Lparam := N_Float;

if PostMessage(HandleParrent, Msg_To_Parrent.Msg, Msg_To_Parrent.Wparam,

Msg_To_Parrent.Lparam) then; Application.ProcessMessages;

while (Tt <= Tk + 0.1 * dt) do begin

Msg_To_Parrent.WparamHi := NProcess; Msg_To_Parrent.WparamLo := 9; F_Float := Tt;

Msg_To_Parrent.Lparam := N_Float;

if PostMessage(HandleParrent, Msg_To_Parrent.Msg, Msg_To_Parrent.Wparam,

Msg_To_Parrent.Lparam) then; Application.ProcessMessages;

for i_vauto := Low(NV_auto) to High(NV_auto) do begin

Ptimen(Pn1[i_vauto]A, Tt + dt, i_vauto); for j := 1 to Kol.kyr do

Qn1[i_vauto]A[j] := dkf8 * (Pn[i_vauto]A[j] + Pn1[i_vauto]A[j]); if Not NulPst then for j := 1 to Kol.kyr do Qn1[i_vauto]A[j] := Qn1[i_vauto]A[j] + dkf8 * 2.0 * PstA[j]; point := Pn[i_vauto]; Pn[i_vauto] := Pn1[i_vauto]; Pn1[i_vauto] := point;

if MultKq(ParamsKq,Q[i_vauto]A, Pn1[i_vauto]A) then; if SumMultaKbScalar(Pn1[i_vauto]A,Qn1[i_vauto]A,dkf4,Kol.kyr) then;

if MultCq(ParamsKq,Q[i_vauto]A, Pn1[i_vauto]A) then; if SumMultaKbScalar(Pn1[i_vauto]A,Qn1[i_vauto]A,dkf5,Kol.kyr) then;

if MultMq(ParamsKq,Q[i_vauto]A, Pn1[i_vauto]A) then; if SumMultaKbScalar(Pn1[i_vauto]A,Qn1[i_vauto]A,dkf6,Kol.kyr) then;

if MultMq(ParamsKq,Sn[i_vauto]A, Pn1[i_vauto]A) then; if SumMultaKbScalar(Pn1[i_vauto]A,Qn1[i_vauto]A,dkf7,Kol.kyr) then; // kodl := LSSULDL_FixRAM(F_DynMG, Qn1, nur, nlent); Vel := LSSU_Solve(MG_st_dn, Qn1_ram); If not Vel then begin

Application.MessageBox('ОШИБКА РЕШЕНИЯ СИСТЕМЫ ДИНАМИКИ',

'ОШИБКА!', MB_OK); ExitProcess(13); end;

for i_vauto := Low(NV_auto) to High(NV_auto) do begin

for j := 1 to Kol.Kyz do begin

if (RA[j] and 4 = 4) then

Qn1[i_vauto]A[3 * j - 2] := 0; if (RA[j] and 2 = 2) then

Qn1[i_vauto]A[3 * j - 1] := 0; if (RA[j] and 1 = 1) then Qn1[i_vauto]A[3 * j] := 0; end;

for j := 1 to Kol.kyr do begin

Sn[i_vauto]A[j] := -Sn[i_vauto]A[j] + 2.0 * (Qn1[i_vauto]A[j] - Q[i_vauto]A[j]); end;

point := Q[i_vauto]; Q[i_vauto] := Qn1[i_vauto]; Qn1[i_vauto] := point; end;

pointTar2 := Q_Ram; Q_Ram := Qn1_ram; Qn1_ram := pointTar2; Tt := Tt + dt;

for i_vauto := Low(NV_auto) to High(NV_auto) do begin

write(Fprnt[i_vauto], Tt:15); for i := 1 to NWhatPrnt do write(Fprnt[i_vauto], ' ', (Q[i_vauto]A[WhatPrnt[i]] { *K_Din_Les } ):15); Writeln(Fprnt[i_vauto]); end; end;

Msg_To_Parrent.WparamHi := NProcess;

Msg_To_Parrent.WparamLo := 10;

if PostMessage(HandleParrent, Msg_To_Parrent.Msg, Msg_To_Parrent.Wparam,

Msg_To_Parrent.Lparam) then; Application.ProcessMessages; for i_vauto := Low(NV_auto) to High(NV_auto) do

CloseFile(Fprnt[i_vauto]); for i := Low(Pn1_ram) to High(Pn1_ram) do begin Pn1_ram[i] := nil; Pn_ram[i] := nil; An_ram[i] := nil; Sn_ram[i] := nil; Qn1_ram[i] := nil; Q_Ram[i] := nil; end;

Pn1_ram := nil; Pn_ram := nil; An_ram := nil; Sn_ram := nil; Qn1_ram := nil; Q_Ram := nil;

for i := Low(MG_st_dn) to High(MG_st_dn) do MG_st_dn[i] := nil; MG_st_dn := nil; FinishTask := true; FreeLibrary(Handle_LSSU_Library); FreeLibrary(Handle_Mult_Library);

Dispose(ParamsKq);

result := true; end;

end.

Тестовый модуль в системе SciLab движения груза по балке

//Автоматизация вычисления погрешности clear()

AlfM=0.05:0.05:0.5; AlfV=0.05:0.05:0.5; l=1;m=1;EJ=1; i_am=1;

n_am=(size(AlfM))(2); n_av=(size(AlfV))(2);

while i_am <= n_am, i_av=1;

while i_av <= n_av,

M=AlfM(i_am)*m; P=M*10; mu=M / (m*l);

vkr=(%pi/l)*((EJ/m^0.5) / ((l+2*mu^0.5);

v=AlfV (i_av)*vkr;

T0=l/v;

n=%pi*v/l;

w0l= %p^2/(^2)*(EJ / m^2;

w02= 4*%p^2/(^2)*(EJ / m)лo.5;

mel=l00;

myz=mel+l;

myr=2*myz;

dl=l/mel;

// (wl w2 fil fi2)

kloc=EJ/dl*[l2/d^2 -l2/d^2 6/dl 6/dl;-l2/d^2 l2/d^2 -6/dl -6/dl; 6/dl -6/dl 4 2;6/dl -6/dl 2 4]; mloc=m*dl/420*[l56 54 22*dl -l3*dl;54 156 l3*dl -22*dl; 22*dl l3*dl 4*dlл2 -3*dlл2;-13*dl 22*dl -3*dlл2 4*d^2];

//mloc=m*dl/2*[l 0 0 0;0 1 0 0; 0 0 (0.5*dl^2 0;0 0 0 (0.5*dl)л2];

K0glob(myr,myr)=0;

M0glob(myr, myr)=0;

K0glob(:,:)=0;

M0glob(:, :)=0;

iel=1;

while iel <= mel

il=iel;i2=iel+l;i3=myz+iel;i4=myz+iel+l;

K0glob(il

K0glob(il K0glob(il K0glob(il K0glob(i2 K0glob(i2 K0glob(i2 K0glob(i2 K0glob(i3 K0glob(i3 K0glob(i3 K0glob(i3 K0glob(i4 K0glob(i4 K0glob(i4 K0glob(i4 M0glob(il,il M0glob(il,i2 M0glob(il,i3 M0glob(il,i4 M0glob(i2,il M0glob(i2,i2 M0glob(i2,i3 M0glob(i2,i4 M0glob(i3,i1 M0glob(i3,i2 M0glob(i3,i3

i1

)=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=K0glob )=M0glob =M0glob =M0glob =M0glob =M0glob =M0glob =M0glob =M0glob =M0glob =M0glob =M0glob

(il,il)+kloc( 1,1) (i l,i2)+kloc( 1,2) (il,i3)+kloc(l,3) (i l,i4)+kloc( 1,4)

(12.11)+kloc(2,l)

(12.12)+kloc(2,2)

(12.13)+kloc(2,3)

(12.14)+kloc(2,4)

(13.11)+kloc(3,l)

(13.12)+kloc(3,2)

(13.13)+kloc(3,3)

(13.14)+kloc(3,4)

(14.11)+kloc(4,l)

(14.12)+kloc(4,2)

(14.13)+kloc(4,3)

(14.14)+kloc(4,4)

(11.11)+mloc(l,l)

(11.12)+mloc(l,2)

(11.13)+mloc(l,3)

(11.14)+mloc(l,4)

(12.11)+mloc(2,l)

(12.12)+mloc(2,2)

(12.13)+mloc(2,3)

(12.14)+mloc(2,4)

(13.11)+mloc(3,l)

(13.12)+mloc(3,2)

(13.13)+mloc(3,3)

M0glob(i3,i4)=M0glob(i3,i4)+mloc(3,4);

M0glob(i4,i1)=M0glob(i4,i1)+mloc(4,1);

M0glob(i4,i2)=M0glob(i4,i2)+mloc(4,2);

M0glob(i4,i3)=M0glob(i4,i3)+mloc(4,3);

M0glob(i4,i4)=M0glob(i4,i4)+mloc(4,4);

iel=iel+1;

end

for i=1:myr K0glob(1,i)=0; K0glob(myz,i)=0; end

K0glob(1,1)=1; K0glob(myz,myz)=1;

t_dt=T0/500;

t_dt2=t_dtA2;

t_tec=0;

t_end=1.38*T0;

t_it=1;

t_qn(myr)=0; t_sn(myr)=0; for i=1:myr t_qn(i)=0; t_sn(i)=0; end

QQ(:,1)=t_qn(:); iter=1; t_tec=0; TT(1)=0;

while t_tec <= (t_end-0.9*t_dt)

A1=t_dt2*K0glob+4*M0glob;

A2=4*M0glob;

A3=-2*t_dt2*(K0glob*t_qn);

xt = v*t_tec;

if xt <= l then

// Определение элемента балки под грузом итерация n xl=0;il=0; while xl <= xt xl=xl + dl; il=il+1; end;

//il - омер элемента, внутри которого груз xl=xt-(il-1)*dl; dxl=xl / dl;

P_t_1=P*(1-dxl); P_t_2=P*dxl; M_t_1=M*(1-dxl); M_t_2=M*dxl; A1(il,il) = A1(il,il)+2*M_t_1; A1(il+1,il+1) = A1(il+1,il+1)+2*M_t_2; A2(il,il) = A2(il,il)+2*M_t_1;

A2(il+1,il+1) = A2(il+ 1,il+1)+2*M_t_2; A3(il)=A3(il)+P_t_1*t_dt2; A3(il+1)=A3 (il+1)+P_t_2*t_dt2; end;

xt = v*(t_tec+t_dt); if xt <= l then xl=0;il=0; while xl <= xt xl=xl + dl; il=il+1; end;

//il - омер элемента, внутри которого груз на итерации n+1 xl=xt-(il-1)*dl; dxl=xl / dl;

P_t_1=P*(1-dxl); P_t_2=P*dxl; M_t_1=M*(1-dxl); M_t_2=M*dxl; A1(il,il) = A1(il,il)+2*M_t_1; A1(il+1,il+1) = A1(il+1,il+1)+2*M_t_2; A2(il,il) = A2(il,il)+2*M_t_1; A2(il+1,il+1) = A2(il+ 1,il+1)+2*M_t_2; A3(il)=A3(il)+P_t_1*t_dt2; A3(il+1)=A3 (il+1)+P_t_2*t_dt2; end;

xt = v*t_tec;

for i=1:myr A1(1,i)=0; A1(myz,i)=0; end

A1(1,1)=1; A1(myz,myz)=1;

A4=A2*t_sn+A3; A4(1)=0;A4(myz)=0;

t_dQn=inv(A 1)*A4; t_qn=t_qn+t_dQn; t_sn=-t_sn+2*t_dQn; t_tec = t_tec + t_dt; iter=iter+1; QQ(:,iter)=t_qn(:); TT(iter)=t_tec / T0; end

L(:,1)=0:dl:l;

//Решениие дифуров Болотина

//-----------------------------------------------

t=0:0.005:1.38*T0;

function ydot=f2(t, y) if t> T0 then

mu=0 end

a1=1+mu-mu*cos(2*n*t) a2=2*n*mu*sin(2*n*t) a3=w01*w01-mu*n*n+mu*n*n*cos(2*n*t) a4=mu*(cos(n*t)-cos(3 *n*t)) a5=4*n*mu*(-sin(n*t)+sin(3*n*t)) a6=-4*n*n*mu*(cos(n*t)-cos(3*n*t)) a0=2*P/(m*l)*sin(n*t) if t> T0 then a0=0 end

b1=mu*(cos(n*t)-cos(3 *n*t))

b2=2*n*mu*(sin(n*t)+sin(3*n*t))

b3=-n*n*mu*(cos(n*t)-cos(3*n*t))

b4=1+mu-mu*cos(4*n*t)

b5=4*n*mu*sin(4*n*t)

b6=w02*w02-4*mu*n*n+4*mu*n*n*cos(4*n*t) b0=2*P/(m*l)*sin(2*n*t) if t> T0 then b0=0 end

A=[a1 a4;b1 b4];

A=inv(A)

B=[1;1]

B(1)=a0-a2*y(2)-a3*y(1)-a5*y(4)-a6*y(3) B(2)=b0-b2*y(2)-b3*y(1)-b5*y(4)-b6*y(3) C=A*B ydot(2)=C(1) ydot(4)=C(2) ydot(1)=y(2) ydot(3)=y(4) endfunction

mu=M / (m*l); y0=[0; 0; 0; 0];

t0=0;

y = ode("rk",y0,t0,t,f2); x=t*v;

w=y(1,:)*sin(%pi*(0.75*l)/l) + y(3,:)*sin(2*%pi*(0.75*l)/l); subplot(2,2,3); plot(x,w(1,:))