Отчет о результатах научно-исследовательских работ
Скачать 88.7 Kb.
|
| АННОТИРОВАННЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ О РЕЗУЛЬТАТАХ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ, ВЫПОЛНЕННЫХ НА 1 ЭТАПЕ № 14.B37.21.0292 «Проведение экспериментально-теоретических исследований живучести рамно-стержневых и пространственных конструктивных систем в запредельных состояниях» Соглашение №14.B37.21.0292 от 30 июля 2012 г. Тема: «Исследования закономерностей неравновесных процессов и статико-динамического деформирования пространственных конструктивных систем и развитие на этой основе теории живучести энерго-, ресурсоэффективных зданий и сооружений». Исполнитель: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс» Ключевые слова: Конструктивная безопасность, живучесть, пространственная конструктивная система, запредельные состояния, новые вызовы, неравновесный процесс, статико-динамическое деформирование.
1.1. Формулировка задачи / проблемы, на решение которой направлен реализованный проект. Анализ деформирования и разрушения железобетонных конструкций на различных уровнях нагружения, включая и предельные состояния, в настоящее время выполняется, как правило, в соответствии с действующими актуализированными сводами правил. Процедура расчета сводится обычно к анализу состояния конструкций с позиций требований предельных состояний. Такой расчет не позволяет прогнозировать поведение конструкций при аварийных запроектных воздействиях техногенного и природного характера. Стадии деформирования в запредельных состояниях второй группы и, особенно, в запредельных состояниях первой группы изучены недостаточно. Особенно это касается исследований эксплуатируемых зданий и сооружений, в которых одновременно протекают процессы силового и средового сопротивления. Таким образом, сегодня в научной литературе четко обозначена современная проблема живучести зданий и сооружений как одного из важнейших направлений общей безопасности строительных систем. Одной из ключевых задач для сооружений из железобетона является установление закономерностей кинетики неравновесных процессов продвижения повреждений и изменения структуры и характеристик силового сопротивления нагруженного и динамически догружаемого бетона во времени. 1.2. Формулировка цели реализованного проекта, места и роли проекта и его результатов в решении задачи/проблемы, сформулированной в п. 1.1. Проект направлен на развитие теории конструктивной безопасности и живучести адаптационно приспособляемых рамно-стержневых и пространственных конструктивных систем при одновременном проявлении силовых и средовых запроектных воздействий и разработка на этой основе методов синтеза конструкций энерго-, ресурсоэффективных зданий и сооружений в условиях новых вызовов.
2.1 Краткое описание основных полученных результатов (основные теоретические и экспериментальные результаты, фактические данные, обнаруженные взаимосвязи и закономерности). Разработаны основные положения научного направления развития конструктивной безопасности и живучести пространственных конструкций зданий и сооружений при одновременном проявлении силовых и средовых воздействий. Как практическое применение теории живучести конструктивной системы предлагается разработка адаптационно-приспособляемых конструктивных систем, эффективно работающих при внезапных структурных перестройках и, как следствие, - внезапных изменениях статической неопределимости системы. Предложена методика и экспериментальные установки, позволяющие изучить параметры статико-динамического деформирования бетона, проверить гипотезу об аффинном подобии кинетики неравновесных процессов развития нелинейных деформаций, устойчивого и неустойчивого трещинообразования, в том числе исследовать механизмы разрушения сложнонапряженного анизотропного материала, а также определять изменения градиента длительной прочности во времени от начала приложения нагрузки и коррозионного воздействия среды до разрушения опытного образца нагруженного и корродирующего бетона. Разработана конструкторская документация и изготовлены опытные образцы и стенды для экспериментальных исследований параметров живучести и механизмов разрушения при внезапных структурных перестройках балочных статически неопределимых конструктивных систем и железобетонных стержневых и складчатых пространственных систем на моделях. Выполнены экспериментальные исследования параметров статико-динамического деформирования бетона и критериев динамической прочности при рассматриваемых режимах нагружения предварительно напряженных железобетонных балочных систем. Проведены патентные исследования в области конструктивной безопасности и живучести железобетонных стержневых и пространственных конструктивных систем зданий и сооружений. 2.2. Описание новизны научных результатов. Методы решения задач живучести железобетонных стержневых и пространственных конструктивных систем, которые бы учитывали внезапные изменения их статической неопределимости и, соответственно, расчетных схем конструкций при внезапном разрушении их элементов, недостаточно совершенны и носят в основном фрагментарный характер. Исследования живучести конструктивных систем с изменяющимся по мере выключения связей силовым потоком на основе ранжирования несущих элементов по уровню и степени их «ответственности» за живучесть системы ранее не проводились. Внезапные изменения структуры конструкций и ее статической неопределимости при запредельных воздействиях являются одним из основных факторов, определяющих не только характер силовых потоков в сооружении, но и картину разрушения конструктивной системы в целом. Предложенные решения научной проблемы являются новыми, поскольку средовые повреждения нагруженного бетона, включая его динамическое догружение, ранее не рассматривались и вызваны к «жизни» постановкой и решением новой проблемы в строительстве - живучести зданий и сооружений. Закономерности статико-динамического деформирования и силового сопротивления бетона в условиях сложного напряженного состояния при различных режимах динамических догружений являются научной новизной предложенных решений. 2.3 Составление с результатами аналогичных работ мирового уровня. Вопросы расчета и нормирования строительных конструкций в стадиях до наступления предельных состояний нашли отражение во многих отечественных и зарубежных публикациях. Концептуально-методологический подход развития теории конструктивной безопасности с применением современных деформационных моделей силового и средового сопротивления железобетона нашел отражение в накопленных значительных экспериментальных и теоретических исследованиях в стране и за рубежом. В тоже время теоретические исследования в части оценки состояния конструкций после запроектных воздействий и, соответственно, с учетом возможного возникновения в конструкциях запредельных состояний, несмотря на отдельные иллюстрации их важности и актуальности, носят все еще постановочный характер. Результаты экспериментальных исследований, полученные в процессе рассматриваемой научно-исследовательской работы, в частности параметры изменения структуры и градиент длительной прочности коррозионно нагруженного бетона, механизмы и закономерности внезапных структурных изменений статически неопределимых балочных и пространственных конструктивных систем с разрушением по наклонному сечению при совместных средовых и силовых воздействиях превосходят существующий сегодня мировой уровень по этой проблеме (оценка выполнена по научным публикациям Европы, США, Китая). 3. Назначение и область применения результатов проекта (этапа проекта). 3.1 Описание областей применения полученных результатов (области науки и техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут или уже используются полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция). На основе полученных экспериментально-теоретических данных планируется подготовить рекомендации по расчету живучести железобетонных каркасов зданий и сооружений при внезапных запроектных воздействиях, а также подготовить предложения к включению в качестве дополнений в соответствующие нормативные документы положений по оценке живучести проектируемых конструктивных систем, обеспечивающие реализацию Федерального закона 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений». Результаты исследований будут включены в учебные пособия для подготовки магистерских диссертаций, в курсы проблемных лекций для студентов, магистров и аспирантов по направлению «Строительство». Результаты работы предполагается передать в проектные организации (Орловский академцентр РААСН и др.) для использования при выполнении конкретных проектов, в частности, при расчете несущих элементов жилых и общественных каркасов зданий, а так же при разработке проектов реконструкции с учетом расчетной ситуации отказа одной из несущих конструкций, то есть расчета на живучесть. На их основе будут разработаны рекомендации по проектированию и эксплуатации в условиях коррозии железобетонных конструктивных систем зданий и сооружений при проектных и внезапных запроектных воздействиях. Планируется научное сопровождение проектирования сложных и ответственных объектов с реализацией в них предлагаемого подхода к повышению конструктивной безопасности. На основе полученных результатов исследования практическое применение теории живучести конструктивных систем видится в создании практических методов синтеза адаптационно-приспособляемых конструктивных систем, эффективно работающих при внезапных структурных перестройках. При этом реализация методов защиты будет рассматриваться по двум направлениям. Первое, направленное на так называемую «пассивную» защиту от внезапных запроектных воздействий, и обеспечиваемое резервированием динамической несущей способности конструкций. Второе, основанное на снижении дополнительно возникающих при внезапных структурных перестройках сил инерции (динамических догружений), – проектирование элементов в системе, являющихся гасителями колебаний. Эти решения в дальнейшем будут востребованы в практике проектирования с научным сопровождением строительства ресурсо-, энергоэффективных жилых и общественных зданий с повышенными уровнями конструктивной безопасности и живучести в областях ЦФО и других регионов России.
4.1 Информация о том, насколько участие в ФЦП способствовало формированию новых исследовательских партнерств. Участвует ли НОЦ в проектах по 7-й рамочной Программе Евросоюза (с указанием названия проектов и перечня партнеров по ним). Формируется заявка по международному проекту «Моделирование процессов деформирования и развития сложно напряженных элементов в конструктивно нелинейных системах с выключающимися связями» в Российский фонд фундаментальных исследований. В партнерстве с Мюнхенским и Дрезденским техническими университетами, Киевским национальным авиационным университетом, Гданьским технологическим университетом готовится заявка для участия в проекте «Энергоэффективные здания 2013» по 7-й рамочной Программе Евросоюза. 4.2 Краткая информация о проектах НОЦ по аналогичной тематике. Данный проект является развитием исследований по тематике НОЦ «Исследование энерго-, ресурсоэффективных конструктивных систем с высоким уровнем конструктивной безопасности и живучести», проводимых ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» в 2009-2011 гг. Научно-образовательный центр энергоэффективных и комфортных зданий «Энерком» по направлению «Энергоэффективные и ресурсосберегающие строительные технологии, материалы и конструкции» Московского государственного строительного университета. 4.3 Информация о том, сотрудничество с какими странами и исследовательскими центрами может способствовать наибольшей отдаче для развития в России технологий в области исследования, а также для выхода российской продукции на региональные и глобальные рынки. Германия. Подготовлен проект договора с Институтом строительной механики города Лейпцига для проведения совместных работ в области испытания строительных материалов и конструкций. Намечается в рамках НОЦ подача заявки с партнерами из Мюнхенского и Дрезденского технических университетов для развития исследований в направлении создания индустриальной энерго-, ресурсоэффективной конструктивной системы жилых и гражданских зданий полного ресурсного цикла на основе биоферосовместимых технологий.
Студент Горностаев И.С. поступил в очную аспирантуру по специальности 05.23.01 – «Строительные конструкции» и стал членом коллектива НОЦ, в рамках которого выполняется проект. В процессе выполнения проекта в 2012 году подготовлена и 21.12.2012 г. будет защищена кандидатская диссертация аспирантом К.А. Шуваловым по специальности 05.23.01 – Строительные конструкции, здания и сооружения на тему «Живучесть железобетонных предварительно напряженных балочных конструкции в запредельных состояниях». Волков Е.Н., Шувалов К.А., Колчина Т.О., Дорофеев А.А., Саранюк В.А. приняты на работу в учреждение высшего профессионального образования – ФГБОУ ВПО «Госуниверситет – УНПК». Руководитель работ по проекту Заведующий кафедрой «Строительные конструкции и материалы», академик РААСН, д.т.н., профессор _________________ В.И. Колчунов Руководитель организации-исполнителя: Проректор по научной работе _________________ С.Ю. Радченко ___ декабря 2012 г. М.П. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Отчет о результатах научно-исследовательских работ и научно-организационной... Рис. Фрагмент карты восстановительной динамики растительности Среднего Приангарья. 1-11 – восстановительные ряды растительности,... | | Отчет о результатах научно-исследовательских работ, выполненных на этапе Образовательной программе школы. В заочной школе программа 6 класса рассчитана на 35 часов (1 раз в неделю). Индивидуальное обучение... |
| Отчет о результатах научно-исследовательских работ, выполненных на этапе №1 Конкурсная документация на проведение открытого публичного конкурса на получение грантов Правительства Российской Федерации для государственной... | | К заполнению Формы направления реферативно-библиографических сведений... Российской Федерации 3 декабря 2013 г., регистрационный n 30538), представляет собой информационный документ о результатах научно-исследовательской,... |
| Отчет о выполнении работ по шестому этапу государственного контракта... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Виды научно-исследовательских работ Спектр научно-исследовательских работ достаточно широк. К ним относятся рефераты, доклады, контрольные работы, курсовые, итоговые,... |
| Методическое руководство для учащихся и педагогов по подготовке к... От реферата к научно-исследовательской работе. Методическое руководство для учащихся и педагогов по подготовке и написанию реферативных... | | Отчет о выполнении поисковых научно-исследовательских работ по теме Создание и апробация нового способа fiav для быстрой идентификации аллельных вариантов генов” |
 | Формирование ключевых компетенций учащихся при использовании проблемных... ... | | Положение о Всероссийском конкурсе научно-исследовательских, проектных... Всероссийском конкурсе научно-исследовательских, проектных и творческих работ учащихся |
| Список творческих работ, рефератов, научно – исследовательских работ,... | | Протокол №8 заседания конкурсной комиссии Роснауки по проведению... Роснауки по проведению открытого конкурса на право заключения государственных контрактов на выполнение научно-исследовательских работ... |
| Требования к результатам освоения основной образовательной программы Ок-4); использованию на практике навыков и умений в организации научно-исследовательских и научно-практических работ, в управлении... | | Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием ... |
| Рекомендации по проведению научно-исследовательских, изыскательских,... Разработан Техническим советом по вопросам нормирования и научно-методического регулирования в сфере проведения работ на объектах... | | Положение о районном конкурсе исследовательских и проектно – исследовательских работ Рядок организации и проведения районного конкурса исследовательских работ и творческих проектов учащихся, посвященного памятной дате... |
