SCI Библиотека

Существующие нормативные методики не всегда адекватно описывают динамический отклик высотных зданий при ветровых воздействиях, особенно с учетом сложной геометрии и взаимодействия с окружающей застройкой. В данном исследовании разработана методика численного моделирования динамического отклика высотных зданий при ветровых воздействиях, учитывающая аэродинамическую интерференцию и разрешающая спектр турбулентных пульсаций на основе нестационарного CFD-моделирования и прямого динамического конечно-элементного анализа. Показан пример использования данной методики и численные результаты моделирования динамического отклика при разных углах атаки ветра башни «Эволюция», входящей в состав ММДЦ «Москва-Сити».

Материалы и методы. Методика разделяет задачу на два этапа: нестационарное аэродинамическое моделирование и расчет динамической реакции конструкции. Для этого разработаны аэродинамические модели комплекса зданий ММДЦ «Москва-Сити» и конечно-элементная модель башни «Эволюция». Для аэродинамического моделирования применена гибридная модель турбулентности SBES, позволяющая разрешать спектр турбулентных пульсаций. Динамический отклик здания вычисляется с использованием прямого динамического конечно-элементного анализа на основе неявного метода Ньюмарка.

Результаты. Результаты аэродинамического моделирования представлены в виде поэтажных распределений аэродинамических сил и моментов для разных направлений ветра. Вычисленный на их основе динамический отклик показал существенное влияние аэродинамической интерференции на поведение здания. Сравнение с расчетами по нормативной методике СП 20.13330.2016 продемонстрировало консервативность последних и необходимость более точных методов расчета.

Выводы. Предложенная методика позволяет более точно прогнозировать динамический отклик высотных зданий при ветровых воздействиях, что имеет важное значение для обеспечения механической безопасности и динамической комфортности. Рекомендуется внедрение данной методики в практику расчетных обоснований высотных зданий, что даст возможность оптимизировать конструктивные решения, повысить механическую безопасность и увеличить экономическую эффективность высотного строительства.

В настоящее время в инженерной практике для оценки совместной динамической работы зданий с грунтовым основанием применяется модель штампа, лежащего на упругом однородном основании. Наличие слоев с резко отличающимися жесткостями, а также порядок их расположения в грунтовой толще приводит к значительным изменениям спектра резонансных частот и величины динамического отклика. Поэтому для корректной оценки резонансных процессов, возникающих при совместных колебаниях сооружения и основания, важно учитывать неоднородность и слоистую структуру грунтового основания. Цель исследования - анализ реакции системы «сооружение - многослойное основание» в зависимости от соотношений их жесткостей, а также в сопоставлении результатов, полученных при моделировании многослойного и эквивалентнго однородного основания.

Материалы и методы. Используется расчетная модель горизонтальной слоистой среды. Рассматривается сооружение как элемент слоистой системы с приведенными жесткостными характеристиками. Сейсмическая нагрузка в виде вертикальной распространяющейся сдвиговой волны моделируется стационарным случайным процессом. Для анализа применяются амплитудно-частотные характеристики системы в целом, а также для каждого отдельного слоя, спектральные плотности выхода и коэффициенты динамичности.

Результаты. Установлено, что при снижении жесткости здания увеличивается его вклад в общую амплитудно-частотную характеристику системы. Выполнена численная оценка изменения коэффициента динамичности при изменении параметров системы. Произведено сопоставление отклика сооружения на многослойном основании с откликом на однородном основании с эквивалентными характеристиками.

Выводы. Упрощенное представление грунта как однородного без учета его слоистой структуры снижает величину коэффициента динамичности до 30 %. Резонансные частоты системы «здание - жесткий слой - слабый слой» в основном определяются резонансными частотами слабого нижнего слоя, особенно при увеличении жесткости зданий. Аналогичная картина характерна и для однородного основания. В системе «здание - слабый слой - жесткий слой» резонансные частоты зависят от частот слоев основания, а также от собственных частот здания.

Введение. Исследуется поведение складчатых элементов из текстильно-армированного бетона при нагружении. Текстильно-армированный бетон - относительно новый строительный материал, привлекающий все больший интерес исследователей. Поскольку плоские конструкции из текстильно-армированного бетона являются тонкими в сечении, они не подходят для покрытия пролетных зданий и сооружений. Однако при этом текстильно-армированный бетон хорошо подходит для изготовления складчатых покрытий, аналогичных покрытиям из армоцемента. Цель исследования - изучение прочностных свойств поперечных сечений складок из текстильно-армированного бетона под нагрузкой.

Материалы и методы. В рамках работы запроектированы, изготовлены и испытаны опытные образцы складок из текстильно-армированного бетона с армированием основовязаными сетками из щелочестойких стеклянных волокон (AR) и углеродных волокон (C). По результатам испытаний проведено сравнение свойств складок в зависимости от их формы (треугольная или трапецеидальная) и типа армирования.

Результаты. Средняя разрушающая нагрузка для треугольных складок составила 5,9 кН для неармированных образцов, 4,8 кН для образцов, армированных AR-ровингами, и 3,6 кН для образцов, армированных C-ровингами. Для трапецеидальных складок средняя разрушающая нагрузка - 8,0 кН для неармированных образцов, 8,7 кН для AR-армирования и 10,7 кН для C-армирования. Средняя прочность мелкозернистого бетона на сжатие - 25,08 МПа. Прочность элементов складок на изгиб - 7,29 МПа для неармированных образцов, 9,33 МПа для AR-армированных образцов и 15,4 МПа для C-армированных образцов.

Выводы. Существующей в настоящее время нормативной базы недостаточно для широкого применения изделий из текстильно-армированного бетона в строительстве. На сегодняшний день имеются разрозненные экспериментальные и теоретические наработки по механическим свойствам материала и поведению конструкций из текстильно-армированного бетона под нагрузкой. Приведены экспериментальные сведения о поведении складчатых элементов из текстильно-армированного бетона под нагружением.

Введение. Актуальность исследования определяется особенностями конструктивных и организационно-технологических решений, формируемых в процессе разработки современных строительных проектов, заключающимися в использовании ограниченного состава технологических ресурсов (строительных материалов, машин и оборудования), обуславливающего дискретность значений характеристик вышеупомянутых решений.
Цель исследования - разработка инструментальных средств для обоснования комбинации стандартных значений характеристик материалов, используемых для устройства слоев ограждающей конструкции, с применением средств квадратичной оптимизации.

Материалы и методы. Разработаны математические модели оптимизации толщин материалов, используемых в качестве слоев ограждающей конструкции в составе жилого здания, базирующиеся на дискретных и бинарных неизвестных переменных, а также на критериях средневзвешенной (по толщине слоев) температуры, общей толщины и сопротивления теплопередаче конструкции. Математические модели имеют квадратичную структуру целевой функции и линейную структуру непрямых ограничений, однако наличие ограничений дискретности (бинарности) неизвестных переменных существенно затрудняет процесс реализации моделей ввиду отсутствия подходящих стандартных (доступных в современных программных средах математического моделирования) вычислительных алгоритмов. В этой связи принято решение разработать пользовательский вычислительный алгоритм, заключающий в себе преимущества метода ветвей и границ, используемого для определения оптимальных значений неизвестных переменных, в отношении которых заданы требования дискретности или бинарности, а также метода внутренней точки, применяемого для установления оптимального решения модели квадратичной оптимизации без учета вышеупомянутых требований.

Результаты. Разработанные математические модели реализованы с использованием предложенного вычислительного алгоритма на практическом примере для решения задачи обоснования комбинации стандартных значений характеристик материалов в отношении рассматриваемой ограждающей конструкции. Полученные результаты позволили сформировать зависимости значений отдельных теплотехнических показателей конструкции от требуемого значения ее толщины.

Выводы. На основе анализа результатов реализации разработанных математических моделей с использованием предложенного вычислительного алгоритма на практическом примере сделан вывод о высокой практической значимости вышеупомянутых инструментальных средств.

Введение. Рассматривается вопрос формирования «острова тепла», отличающегося активной термо- и аэродинамической характеристикой в воздушной зоне городского приземного слоя атмосферы «острова тепла». Изучение теплового режима города, опирающееся на местные климатические и экологические данные, является наиболее актуальной задачей в вопросе формирования и трансформации городского «острова тепла». Условия комфортного пребывания человека в городах, расположенных в южных широтах, неразрывно связаны с радиационным воздействием под влиянием солнечной радиации, которое усугубляется влиянием «острова тепла». Составление модели трансформационных изменений воздушного купола «острова тепла», а также зависимость трансформации над различными видами морфотипов деятельной поверхности городской инфраструктуры - основная задача исследования.

Методы и материалы. На основе обобщения ряда результатов метеорологических, климатических, микроклиматических и теплофизических исследований разработан программный комплекс для изучения процесса формирования и трансформации «острова тепла». Использованы данные в виде спутниковых снимков с космического аппарата Landsat-8 с сенсором TIRS.

Результаты. Анализ результатов теоретических исследований и расчетов формирования и трансформации тепловой оболочки городской территории при помощи компьютерного моделирования показал зависимость качественных и количественных термодинамических и аэродинамических характеристик «острова тепла» и коэффициента турбулентности. Установлено, что коэффициент турбулентности напрямую влияет на трансформацию купола «острова тепла» в направлении перемещения основного потока ветра. При этом чем больше коэффициент, тем динамичнее трансформация купола по длине X и по высоте Z.

Выводы. Разработанная методика качественной и количественной оценки тепло-ветрового режима модели городского «острова тепла» и его трансформации позволяет предварительно прогнозировать и производить оценку температурного поля тепловой воздушной оболочки городской среды. Составлена модель трансформационных изменений воздушного купола «острова тепла» с разнообразными морфотипами деятельной поверхности городской инфраструктуры.

Введение. В настоящее время обостряются противоречия между интенсификацией антропогенной деятельности и необходимостью сохранения и укрепления природных комплексов. Стремительный рост городского населения, глобальная проблема изменения климата во всем мире, высокий уровень антропогенного влияния на естественные ландшафты требуют от современных городов внедрения стратегий устойчивого развития территорий в целом и совершенствования приемов по укреплению природно-экологического каркаса (ПЭК), в частности.

Цель исследования - выявление региональных особенностей и проблем формирования ПЭК г. Белгорода и разработка рекомендаций по обеспечению устойчивой высокоурбанизированной среды крупного города. Материалы и методы. Исследование основано на применении экологического и комплексного подхода к проектированию городской среды, аналитический обзор документов территориального планирования и градостроительного зонирования, проблемный анализ текущего состояния ПЭК г. Белгорода, SWOT-анализ природного ресурсного потенциала территории, аналоговое моделирование.

Результаты. Выявлены региональные особенности и проблемы формирования ПЭК Белгорода. Проведен SWOT-анализ природного ресурсного потенциала территории. Определены слабые и сильные стороны, возможности и угрозы. Предложены основные принципы формирования ПЭК г. Белгорода: принцип непрерывности озелененных территорий, децентрализации зеленых зон, оптимальности антропогенной нагрузки, водосберегающего проектирования, интеграции овражно-балочных комплексов в ПЭК, регенерации ландшафтов приречных территорий, рекультивации отработанных карьеров и их интеграции в ПЭК.

Выводы. Обоснована необходимость дополнения материалов генерального плана развития городского округа «город Белгород» до 2025 г. в части разработки схемы ПЭК. Разработана концептуальная пространственная модель с целью укрепления ПЭК г. Белгорода. Для обеспечения комплексной работы по укреплению ПЭК города предложен ряд рекомендаций.

Очередной выпуск журнала «Graphosphaera» отличается широтой хронологического, географического и тематического охвата публикуемых в нем статей, что в полной мере отвечает тем задачам, которые ставились при создании журнала в 2021 году. Однако в отличие от изначального замысла посвятить журнал исключительно практикам письма естественным образом тематика журнала за два года расширилась за счет публикаций о самых разнообразных литературных и историографических практиках. Такое увеличение диапазона позволило привлечь в журнал самых разных авторов различных специализаций и издать ряд концептуальных тематических выпусков в рамках субдисциплин англо-саксонистики, скандинавистики и византиноведения. Вторая же, не менее важная, изначальная установка редакторов – отдать приоритет исследованиям текстов и иных знаково-графических система на нетривиальных носителях была к настоящему времени в полной мере реализована.

В 2008 г. в алтарной зоне Успенского собора во Владимире на росписи, выполненной в эпоху Андрея Рублева, было обнаружено граффито, состоящее из двух строк с одинаковым текстом. А. А. Медынцева, исследовавшая надпись, считала ее записью заказа на требы, которые священник и дьякон Успенского собора должны были выполнить, выехав в «стан». Дублирующая надпись в таком случае является следствием повторного вызова служителей храма. Согласно уточненному прочтению, в граффито зафиксировано употребление народной формы имени Евстафий - Останя («WcmaHA»). Надпись же следует трактовать так, что Останя вызывает «попа да дьякона» Успенского собора на какое-то судебное или административное разбирательство, скорее всего, в качестве свидетелей. Если это верно, двойное граффито с одинаковым текстом в месте непосредственной службы вызываемых становится очень интересным примером повестки или позовницы, отраженной в храмовой эпиграфике первой половины XVI в., и еще одним примером настенной надписи деловой тематики.

В статье предложено новое прочтение надписи на меловом камне из г. Хелм (Польша, др.-русск. Хълмъ), найденной в 1990-е гг. и опубликованной В. Слободяном в 2013 г. Соглашаясь с издателем в оценке основного содержания надписи, сообщающей, что некий Сиворд Олафович (судя по имени и отчеству - скандинав) провел год в заключении, автор иначе трактует текст и ситуацию в целом. В предложенной интерпретации текст граффито прочитывается как памятная надпись, сделанная Сивордом Олафовичем сразу после освобождения или еще во время заключения. В темницу автор надписи был посажен, напомнив в письме князю о каких-то деньгах (возможно, сумме, которую князь должен был заплатить Сиворду). Несостоятельной признается также предложенная издателем ранняя датировка надписи (до 1120), а с ней и гипотеза, отождествляющая Холм на Волыни с Хольмгардом скандинавских источников. Палеографический анализ по методике А. А. Зализняка позволяет датировать граффито второй половиной XIII в., т. е. временем основания города Даниилом Романовичем.

В данной работе представлены полный комментированный перевод на русский язык мемориального текста в честь юаньского князя Коргиса (Георгия), происходившего из династии онгутских ханов и находившегося в родстве с «золотым родом» Чингисхана, который был написан юаньским историографом Янь Фу (1236-1312) в 1305 г., и сопровождающая его статья. В статье, носящей источниковедческий и исследовательский характер, сообщается также и о результатах изучения данного источника, которые проводили как китайские, так и отечественные исследователи, и в частности - Н. Ц. Мункуев. В переведенном тексте сообщаются сведения о жизни и деятельности таких исторических лиц, как Чингисхан с сыновьями, его дочери, внуки и правнуки (Мэнгукаан, Хубилай, император Юань Тэмур и другие чингизиды), онгутский хан Алахуштегин и его потомки, породнившиеся с Чингисханом и его потомками, хан Хайду (внук каана Угэдэя), вожди кочевых родов и племенных объединений - как сподвижники Чингисхана, так и его противники. Переведенный текст содержит целый ряд ценных сведений о периоде от начала создания державы Чингисхана и почти до конца правления юаньского императора Тэмура. Эти сведения охватывают следующие вопросы: происхождение «белых татар», они же онгуты; генеалогии онгутской династии и чингизидов; начальный период державы Чингисхана и политика последнего по консолидации кочевых племен; привилегированная роль онгутских князей при Юань и их участие на стороне Хубилая в борьбе последнего с различными чингизидами, претендентами на верховную власть - от Ариг-Буги до Хайду.