УДК 625.717:539.3:69.001.5 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗГИБА ЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ Приведены результаты теоретических исследований напряженно-деформированного состояния (НДС) двухслойных аэродромных покрытий жесткого типа. Применительно к задаче изгиба тонких плит на упругом основании, к классу которых относятся аэродромные покрытия жесткого типа, установле- но завышение численными моделями НДС распределительной способности плит при передаче нагрузки на основание. Результаты расчетов сопостав- лены с величинами, которые регламентируются нормами проектирования. Results of theoretical studies is intense-deformed conditions (IDC) of two-layer air field coatings of a rigid type are resulted. With reference to a problem of a bending down of thin slabs on the elastic base which class air field coatings of a rigid type concern, overestimate by numerical models of the VAT of distributive ability of slabs is established at a load transmission on the base. Results of calculations are compared with sizes which are regulated by size standards of designing. Ключевые слова: аэродромы, покрытия жесткого типа, напряженно-деформированное состояние, численное моделирование, распределительная способность. Т ребуемый уровень надежности аэродромных покрытий достигается в результате комплек- сного применения аналитических, численных и экспериментальных методов, позволяющих до- стоверно оценивать проектируемую конструк- цию в различных условиях эксплуатации. Многослойные аэродромные покрытия тре- буют оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) с привлечением различных те- оретических моделей слоистых конструкций из разнородных по прочности материалов. В це- лом, такие методики базируются на теории рас- чета плит, лежащих на упругом основании. Методики проведения экспериментальных исследований и оперативных оценок эксплуата- ционной пригодности аэродромных покрытий предусматривают определение величин верти- кальных перемещений точек верхней поверх- ности нагружаемых конструкций. Далее эти ве- личины рассматриваются как интегральные ха- рактеристики НДС покрытия. К сожалению, довольно часто численный анализ НДС покрытий осуществляется без учета распределительной способности нагружаемых плит и количественной оценки характеристик зоны передачи нагрузки на основание. Оценивается качественная картина дефор- мирования поверхности, строятся эпюры про- гибов, изгибающих моментов и перерезываю- щих сил, анализируются максимальные значе- ния параметров НДС, но, вследствие малости значений последних вне зоны приложения наг- рузки, из рассмотрения исключаются линейные размеры зоны передачи нагрузки на основание. Хотя данный параметр – условный диаметр кру- га передачи нагрузки от плиты покрытия на основание жестких и нежестких покрытий D r – является нормируемой величиной и использу- ется для оценки напряжений в основании по- крытий [1, 2]. В результате развития вариационных мето- дов решения задач теории упругости разрабо- таны универсальные модели слоистых систем, построенные в рамках классической и уточнен- ной теорий с привлечением более общих гипо- тез НДС неоднородных объектов и сводящих трехмерную задачу к двумерной. Область при- менения гипотез – для каждого отдельного слоя или для всего пакета слоев в целом – определяет характер структурных теорий, которые успеш- но реализуются на ПЭВМ с помощью числен- ных методов. Одним из них является метод ко- нечных элементов (МКЭ), на базе которого соз- даны программные комплексы, широко приме- няемые в практике проектирования [3, 4]. Оценке эффективности применения МКЭ и использования соответствующих программных комплексов для расчета аэродромных покрытий посвящены исследования В.Г. Пискунова [4, 5], В.К. Присяжнюка, В.Е. Вериженко [5], А.С. Горо- децкого [3, 6], А.О. Рассказова, А.И. Лантух-Ля- щенко, В.И. Заворицкого [6], В.А. Кульчицкого, В.А. Макагонова [7], О.В. Крюковой [8] и др. © Агеева Г.Н. Промислове будівництво та інженерні споруди, 2011, № 1 19 НАУКА – ВИРОБНИЦТВУ Г.Н. Агеева ученый секретарь, начальник отдела технической политики и информатики Государственного научно-исследовательского и проектно-изыскательского института «НИИпроектреконструкция», к.т.н.