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.
