Advisor of Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department of Theoretical Mechanics
советник РААСН, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической механики
Candidate of Technical Sciences, Associate professor of Department of Theoretical Mechanics
кандидат технических наук, доцент кафедры теоретической механики
student, technician at the “Heat and Mass Transfer in Construction” Scientific Research Center
студент, техник научно-исследовательского центра «Тепло- и массообмен в строительстве»
A numerical analysis of the stress-strain state of intersecting cylindrical shells has been performed taking into account various types of nonlinearities (physical, contact, and structural). Intersecting cylindrical shells are considered as part of a large-scale three-dimensional “shell - soil” system. The study identified the most stressed areas of intersecting shells that require special attention during the modeling process. It should be noted that the particular complexity of these models lies in their high computational dimensionality since they include both the structure under consideration and its surrounding soil, which imposes additional requirements on the software packages used to solve such problems. Using modern methods of numerical analysis can significantly improve the quality of modeling and increase the accuracy of the results obtained. In particular, by considering the nonlinear properties of materials, it is possible to more accurately assess the actual behavior of shells under different external influences. In addition, the analysis shows that accounting for construction stages has a significant impact on the distribution of stresses in the intersecting shells. This underscores the need to consider the sequence of construction works, which in turn can contribute to increasing the overall reliability of the structure. Future prospects involve testing and validating the developed numerical analysis techniques on real “shell - soil” systems. The application of the obtained results to the design of load-bearing structures in real underground construction projects is also envisaged.
Выполнен численный анализ напряженно-деформированного состояния пересекающихся цилиндрических оболочек с учетом различного вида нелинейностей (физической, контактной и конструктивной). Пересекающиеся цилиндрические оболочки рассмотрены в составе пространственной большеразмерной системы «оболочка - основание». Выявлены наиболее напряженные участки пересекающихся оболочек, которые требуют особого внимания в процессе моделирования подобных конструкций. Следует отметить, что особая сложность данных моделей состоит в их большой вычислительной размерности, так как они включают в себя как рассматриваемую конструкцию, так и окружающее их грунтовое основание, что накладывает дополнительные требования на используемые для решения данных задач программные комплексы. Использование современных методов численного анализа позволяет значительно улучшить качество моделирования и повысить точность получаемых результатов. В частности, учитывая нелинейные свойства материалов, можно более детально оценить реальное поведение оболочек в условиях различных внешних воздействий. Кроме того, выполненный анализ свидетельствует о том, что учет стадийности строительства оказывает значительное влияние на распределение напряжений в пересекающихся оболочках. Это подчеркивает необходимость учета последовательности строительных работ, что в свою очередь может способствовать повышению надежности конструкции в целом. Дальнейшие перспективы связаны с апробаций и подтверждением работоспособности разработанных методик численного анализа на реальных системах «оболочка - основание», а также использовании полученных результатов для расчета несущих конструкций реальных проектируемых и возводимых объектов подземного строительства.