Устойчивость стальных конических панелей, усиленных ребрами жесткости

Конические оболочки и их панели являются важными элементами строительных конструкций, однако изучены еще недостаточно. В работе представлено исследование устойчивости стальных усеченных конических панелей, подкрепленных ортогональной сеткой ребер жесткости. Конструкции закреплены шарнирно-неподвижно и находятся под действием внешней равномерно распределенной поперечной нагрузки, действующей по нормали к поверхности. Используется геометрически нелинейная математическая модель, учитывающая поперечные сдвиги. Учет ребер жесткости рассматривается в двух вариантах: по уточненному дискретному методу и методу конструктивной анизотропии (жесткость ребер «размазывается»). Расчетный алгоритм основан на методе Ритца и методе продолжения решения по наилучшему параметру. Программная реализация выполнена в среде аналитических вычислений Maple. Для двух вариантов конических панелей получены значения критических нагрузок потери устойчивости при разных вариантах подкрепления ребрами жесткости. Показаны графики зависимостей «нагрузка - прогиб». Сделаны выводы о сходимости методов учета ребер жесткости при увеличении числа подкрепляющих элементов. Выявлено, что для конических панелей при выборе в аппроксимации малого числа неизвестных коэффициентов возможно «проскакивание» значения критической нагрузки и необходимо выбирать большее число неизвестных по сравнению с цилиндрическими панелями или пологими оболочками двоякой кривизны.