Ещё один научно-технический отчет по Газпром-Арене
Заключение
В результате выполненных разработок
и расчетных исследований напряженно-деформированного состояния,
устойчивости и динамики железобетонных и металлических конструкций
проектируемого футбольного стадиона (г. Санкт-Петербург, Крестовский
остров, Южная дорога, 25, стадия "П”) при нормативно регламентированных
сочетаниях основных и особых нагрузок и воздействий можно
сформулировать следующие выводы и рекомендации.
Разработаны и верифицированы пространственные
оболочечно-стержневые конечноэлементные модели системы «свайное
основание – ж/б конструкции стилобата и трибун – металлоконструкции
покрытия» и ряда подсистем, адекватно отражающие их
геометрико-жесткостные, инерционные и нагрузочные характеристики и
результирующее напряженно-деформированное состояние.
По разработанным КЭ-моделям в
верифицированном ПК ANSYS определены параметры
напряженно-деформированного состояния несущих конструкций (перемещения,
усилия, напряжения) при расчетных сочетаниях нагрузок и воздействий,
динамические характеристики и критические нагрузки/формы потери
устойчивости.
Анализ результатов расчетных исследований
показал в целом ожидаемую картину распределения параметров НДС в
несущих ж/б и металлических конструкциях футбольного стадиона. В
частности, выявлено
– значимое влияние податливости опорной
подсистемы «свайное основание – ж/б конструкции» на статическое
состояние колонн-оттяжек и Λ-образных при слабом ее влиянии на состояние и устойчивость пилонов, качающихся стоек, ферм и других конструкций покрытия опор;
– отсутствие значимых эффектов геометрической нелинейности в деформировании металлоконструкций покрытия.
Выполненными расчетными исследованиями установлено, что
при соблюдении принятых параметров проекта (геометрия, свойства
материалов и соединений, величины и сочетания нагрузок и воздействий и
др.):
1) состояние железобетонных конструкций
удовлетворяет нормативным критериям несущей способности
(деформативности, прочности и устойчивости);
2) состояние несущих металлических конструкций
покрытия удовлетворяет нормативным критериям несущей способности
(деформативности, прочности и устойчивости);
Сравнительный анализ результатов расчетных исследования
напряженно-деформированного состояния, устойчивости и динамических
характеристик/реакций несущих конструкций стадиона, полученных по
альтернативным конечноэлементным моделям и программным комплексам (ANSYS
– в настоящем отчете, MicroFE – для анализа характеристик свайного
основания, MIDAS/Civil – в отчетах "Гипростроймост – С-Петербург" по
металлоконструкциям покрытия, Лира – в отчете ООО «Инфорспроект» по
конструкциям чаши трибун), позволяет сделать вывод о достоверности
критериальных параметров, определяющих прочность и устойчивость
железобетонных и металлических конструкций.
С учетом уникальности реализуемых конструктивных решений
рекомендуется разработать программу мониторинга состояния несущих
конструкций стадиона для стадий его строительства и эксплуатации,
опирающуюся как на результаты выполненных расчетов, так и на специально
разрабатываемые калибруемые мониторинговые математические модели.
ANSYS-модель №2. Нормативные перемещения (м) от действия суммарных нагрузок на ж/б конструкции
ANSYS-модель №2. Нормативные перемещения (м) в фундаментной плите от действия суммарных нагрузок на ж/б конструкции
ANSYS-модель №2. Ж/б конструкции. Нормативные перемещения (м) от действия нагрузок от металлоконструкций и снега.
ANSYS-модель №2. Фундаментная плита. Нормативные перемещения (м) от действия нагрузок от металлоконструкций и снега.
