Информационные технологии

Расчетные процессоры

Библиотека конечных элементов

Система УСТОЙЧИВОСТЬ

Система ЛИТЕРА

Система ФРАГМЕНТ

Система ЛИР-КС (Конструктор сечений)

Системы ЛИР-АРМ, ЛИР-ЛАРМ (Железобетонные конструкции)

Система ЛИР-СТК (Стальные конструкции)

Система ЛИР-РС (Редактируемый сортамент)

Система ДОКУМЕНТАТОР  

Система ЛИР ВИЗОР – это единая графическая среда, которая располагает обширным набором возможностей и функций для формирования адекватных конечно-элементных и супер-элементных моделей рассчитываемых объектов, их подробного визуального обследования и корректировки, для задания физико-механических свойств материалов, связей, разнообразных нагрузок, характеристик различных динамических воздействий, а также взаимосвязей между загружениями для определения их наиболее опасных сочетаний. 

Возможности, предоставляемые по результатам расчета при отображении напряженно-деформированного состояния объекта, позволяют произвести детальный анализ полученных данных по полям перемещений и напряжений, по эпюрам усилий и прогибов, по мозаикам разрушения элементов, по главным и эквивалентным напряжениям и по многим другим параметрам. ЛИР ВИЗОР предоставляет исчерпывающую информацию по всему объекту и по его элементам. 

В системе ЛИР ВИЗОР реализована возможность визуализации схемы и ее напряженно-деформированного состояния в графике OpenGL. 

ЛИР ВИЗОР позволяет вести общение с комплексом на русском и английском языках, причем замена языка может осуществляться на любой стадии работы с комплексом. ЛИР ВИЗОР дает возможность использовать любую действующую систему единиц измерения, как при создании модели, так и при анализе результатов расчета. 

В состав ПК ЛИРА входит несколько РАСЧЕТНЫХ ПРОЦЕССОРОВ. Все они предназначены для выполнения так называемого основного расчета и реализуют современные усовершенствованные методы решения систем уравнений, обладающие высоким быстродействием и позволяющие решать системы с очень большим числом неизвестных. 

ЛИНЕЙНЫЙ процессор предназначен для решения задач, описывающих работу материала конструкций до достижения предела упругости.  

ШАГОВЫЙ процессор позволяет решать задачи, связанные с нелинейной упругостью материала (бетон и железобетон), геометрической нелинейностью (ванты, большепролетные покрытия, мембраны), а также с конструктивной нелинейностью (контактные задачи, односторонние связи, трение). При расчетах нелинейных задач производится автоматический выбор шага нагружения с учетом его истории.  

Процессор МОНТАЖ плюс реализует моделирование работы сооружения в процессе возведения при многократном изменении расчетной схемы. Этот процессор позволяет также проводить компьютерное моделирование возведения высотных зданий из монолитного железобетона с учетом изменений жесткости и прочности бетона, вызванных временным замораживанием уложенной смеси и другими факторами. 

Процессор МОСТ позволяет произвести построение поверхностей и линий влияния в мостовых сооружениях от подвижной нагрузки.  

Процессор ДИНАМИКА плюс (ДИНАМИКА во времени) реализует метод прямого интегрирования уравнений движения по времени, что позволяет производить компьютерное моделирование поведения конструкции, в том числе с учетом нелинейности.  

Расчетные процессоры содержат обширную БИБЛИОТЕКУ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, которая позволяет создавать адекватные расчетные модели практически без ограничений на описание реальных свойств рассчитываемых объектов. При этом возможны задание линейных и нелинейных законов деформирования материалов, учет геометрической нелинейности с нахождением формы изначально изменяемых систем, а также учет конструктивной нелинейности. Реализованы законы деформирования различных классов железобетона. 

Вспомогательные расчетные процессоры позволяют проводить дальнейшие исследования расчетной модели по результатам основного расчета. 

Система УСТОЙЧИВОСТЬ дает возможность произвести проверку общей устойчивости рассчитываемого сооружения с определением коэффициента запаса и формы потери устойчивости. 

 

Система ЛИТЕРА реализует вычисление главных и эквивалентных напряжений по различным теориям прочности. 

Система ФРАГМЕНТ позволяет определить силы воздействия одного фрагмента рассчитываемого сооружения на другой как нагрузку. В частности, могут быть определены нагрузки, передаваемые наземной частью расчетной схемы на фундаменты.

Система ЛИР-КС (Конструктор сечений) позволяет в специализированной графической среде сформировать сечения произвольной конфигурации, вычислить их осевые, изгибные, крутильные и сдвиговые характеристики. Кроме того, предоставляется возможность вычисления секториальных характеристик сечений, координат центров изгиба и кручения, моментов сопротивления, а также определения формы ядра сечения. При наличии усилий в заданном сечении производится отображение картины распределения текущих, главных и эквивалентных напряжений, соответствующих различным теориям прочности. 

Конструирующая система ЛИР АРМ реализует подбор площадей сечения арматуры колонн, балок, плит и оболочек по первому и второму предельным состояниям в соответствии с действующими в мире нормативами. Существует возможность задания произвольных характеристик бетона и арматуры, что имеет большое значение при расчетах, связанных с реконструкцией сооружений. Система позволяет объединять несколько однотипных элементов в конструктивный элемент, что позволяет производить увязку арматуры по длине всего конструктивного элемента. Система может функционировать в локальном режиме (ЛИР-ЛАРМ), осуществляя как подбор арматуры, так и проверку заданного армирования для одного элемента. По результатам расчета формируются чертежи балок и колонн, а так же производится создание dxf файлов чертежей. 

Конструирующая система ЛИР СТК работает в двух режимах – подбора сечений элементов стальных конструкций, таких как фермы, колонны и балки, и проверки заданных сечений в соответствии с действующими в мире нормативами. Допускается объединение нескольких однотипных элементов в конструктивный элемент. Система может функционировать в локальном режиме, позволяя проверить несколько вариантов при конструировании требуемого элемента.  

Система ЛИР-РС, которая информационно связана с системой ЛИР СТК, позволяет производить редактирование используемой сортаментной базы прокатных и сварных профилей. 

Система ДОКУМЕНТАТОР предназначена для формирования отчетов по результатам работы с комплексом. При этом вся информация может быть представлена как в табличном, так и в графическом виде. Табличный и графический разделы необходимой для отчета информации могут быть размещены совместно на специально организуемых для этой цели листах и снабжены комментариями и надписями. Кроме того, табличная информация может быть передана в MS Excel, а графическая – в MS Word. Реализован вывод таблиц в формате HTML. 

ПК ЛИРА поддерживает информационную связь с такими системами как AutoCAD, ArchiCAD, Allplan, HyperSteeel, а также ПК МОНОМАХ, ФОК-ПК.

Наряду с программным комплексом Лира сегодня в мире широко используется аналог – комплекс ScadOffice. Студентам преподаются основы этого комплекса на уровне знакомства со средой.

В настоящее время все проектные институты готовят документацию в среде AutoCad. При подготовке инженеров-строителей большое внимание уделяется приобретению студентами навыков выполнения чертежей в электронном виде. В учебном процессе рассматриваются основы выполнения чертежей в нескольких редакторах, но детально преподается именно AutoCad как наиболее соответствующий требованиям заказчиков специалистов.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге выполненной работы мы наглядно убеждаемся в незаменимой помощи современной информационной техники, особенно ПК, при условии его высокопродуктивного использования с помощью вышеперечисленных компьютерных технологий для высококачественной подготовки учебно-методического материала, используемого в образовательном процессе, что особенно важно в таких высокотехнологических дисциплинах как «Строительство ТЭС и АЭС», Конструкции ТЭС и АЭС, Здания и сооружения ТЭС и АЭС.

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

Таблица 1

 

Осредненные значения физико-механических характеристик грунтов

 

Грунт	Плотность твердых частиц грунта, г/см3	Пористость n	Удельное сцепление с, кПа		Угол внутреннего трения грунта j, °		Коэффициент фильтрации kф, см/с
			естеств. влажности	насыщенного водой	естеств. влажности	насыщенного водой
Глина	2,71-2,76	0,35-0,50	57-32	35-20	18-11	16-12	10-7
Суглинок	2,69-2,73	0,35-0,45	39-15	30-15	24-17	20-15	10-7-10-5
Супесь	2,69-2,73	0,30-0,45	15-8	5-3	30-27	23-20	10-6-10-3
Песок: пылеватый	2,70	0,38-0,44	8-6	6-2	36-26	30-24	10-5-10-3
мелкий	2,66	0,38-0,43	6-2	4-2	38-28	32-27	10-4-10-2
средний	2,66	0,35-0,41	3-1	2-1	40-35	37-34	10-3-10-2
крупный и гравелистый	2,65	0,35-0,41	2-1	1	43-38	38-35	10-2-10-1

 

Таблица 2

Расчетные скорости ветра на территории Республики Беларусь

№ станции	Название станции	Повторяемость один раз в
		10 лет	25 лет	50 лет
1	2	3	4	5
4 5 6 9 10 12	Витебская область Полоцк Шарковщина Витебск Лепель Сенно Славное	19 17,5 20 17 17 20	20 18,5 21 18 19 21	21,5 19,5 22 19 20,5 22
13 14 16 17 18 20 22	Минская область Вилейка Борисов Воложин Минск Березино Марьина Горка Слуцк	17,5 18 20 19 16,5 19 17	19 20 21,5 21 18 20 18	20 21 23 22 18,5 21 19
23 25 26	Гродненская область Лида Новогрудок Волковыск	17,5 16 18	19 17 19	19,5 17,5 20

 

Окончание табл. П2

1	2	3	4	5
27 28 30 31	Могилевская область Горки Могилев Славгород Костюковичи	17,5 18 19 17,5	19 20 20 18,5	19,5 21 21 19,5
33 35 36 40	Брестская область Барановичи Ивацевичи Пружаны Брест	20,5 17,05 20,5 18	22 19 22 19	23 19,5 23 20
43 44 45	Гомельская область Гомель Василевичи Житковичи	22 19 14	23 21 15	24 22 15,5

 

 

 

Таблица 3

Значение средней неразмывающей скорости потока vнр для неоднородных несвязных грунтов

Средний диаметр частиц грунта dcр, мм	Значения vнр, м/с, при  глубине потока h, м
	0,5	1	2	3	5	8	10
0,1	0,36	0,43	0,51	0,56	0,64	0,72	0,77
0,2	0,37	0,45	0,53	0,59	0,67	0,75	0,80
0,3	0,39	0,47	0,56	0,62	0,70	0,79	0,84
0,5	0,45	0,54	0,64	0,71	0,81	091	0,96
1	0,54	0,64	0,76	0,84	0,96	1,07	1,14
2	0,64	0,76	0,90	1,00	1,14	1,28	1,35
3	0,71	0,84	1,00	1,10	1,26	1,41	1,49
5	0,81	0,96	1,14	1,26	1,43	1,61	1,71
10	0,96	1,14	1,35	1,49	1,71	1,92	2,03
20	1,13	1,35	1,61	1,77	2,02	2,26	2,40
30	1,26	1,49	1,77	1,97	2,24	2,51	2,65
50	1,43	1,70	2,02	2,24	2,54	2,86	3,02
100	1,70	2,02	2,40	2,40	3,03	3,40	3,6