Учёные Южно-Уральского государственного университета совместно с сотрудником компании «Спецвысотстройпроект» создали новый метод, позволяющий прогнозировать условия обрушения высотных труб.
Как сообщили ТАСС в пресс-службе вуза, разработка точнее существующих аналогов в сотни раз и будет востребована в проектных и конструкторских организациях.
Метод разработали профессор Архитектурно-строительного института ЮУрГУ Александр Потапов, исследователь Артём Михайлов и Сергей Шматков из «Спецвысотстройпроекта». Точность метода достигает 0,06 наноньютона, что в сотни и более раз превышает точность существующих расчётов. Разработка предназначена для высотных труб, но может применяться и для объектов ветроэнергетики, башен и других сооружений.
Новый подход учитывает колебания конструкции, их скорость, силу инерции, напряжения и другие параметры. Суть метода заключается в том, что высотную трубу виртуально разбивают на сотню кольцевых элементов с известными размерами и массой. Затем для всей конструкции строят матрицы масс, жёсткости и демпфирования. Это и позволяет значительно повысить точность прогнозирования.
Ветровую пульсацию учёные представили не как простой порыв, а как параболическое повторяющееся действие импульсов с плавным нарастанием и спадом поперечно потоку ветра. Резонанс смоделировали так, что ветровые пульсации действуют циклически то слева, то справа, с определённой периодичностью.
Метод уже опробовали на практике. В качестве испытательного образца использовали трубу котельной в Красноперекопске в Республике Крым. Расчёты показали, что труба высотой 180 метров под действием ветра может раскачиваться, отклоняясь почти на полтора метра. Особую опасность при этом представляет ветровой резонанс.
