Introduction. One of the main features of medieval structures created by Azerbaijani architects and sculptors is the artistic form decorated with elegant designs. Monuments with ornaments are found on buildings that serve as information carriers of the epoch (cult and memorial buildings, baths, castles, palaces, bridges). Since the 11th-12th centuries, the placement of various ornaments on monuments has become an integral part of Azerbaijani art. Materials and methods. The use of various types of ornaments has led to the emergence of new architectural schools. Results. Monuments created by medieval architects: Ibrahim ibn Osman (Ganja Gate, 1063), Adjami Abubekr oglu Nakhchivani (Yusif ibn Kusayr mausoleum in Nakhchivan, 1162), Momuna Khatun (Mausoleum of Momuna Khatun, 1186), etc. highlighted by their visual representations. Brief information about the history and architecture of the monument is inscribed on the stone slabs (Sayyed Yahya Bakuwi mausoleum, Maiden Tower, decorative patterns on the portal of the eastern gate of the Shirvanshah complex, etc.). Beginning in the Middle Ages, emergence of Azerbaijani architectural schools began in Arran, Nakhchivan, Shirvano-Absheron and Tabriz schools. Unlike the Middle Ages, nowadays visual information is more widely used on roads, in parks, on crossroads. Conclusions. The formation of the architectural environment in the 11th-12th centuries revealed the styles of Baku, Ganja, Nakhchivan, Gabala and Arran. The Middle Ages played elegant ornaments in the form of a rose, geometrical, plot, le-gendary, mixed, and stamped. It has been established that the model of the city, based on ancient historical and theoretical studies, can be improved. The increasing importance of information requires the use of architectural, artistic, and aesthetic elements. In the 21st century elegant ornaments with visual power remain relevant in the urban environment.
Вестник МГСУ
2022. — Выпуск 1
Содержание:
Введение. Ветровая нагрузка способна оказывать существенное влияние на работу несущих конструкций целого ряда зданий и сооружений. При возведении большепролетных конструкций требования по второму предельному состоянию играют важную роль. Учет распределения ветровых воздействий по поверхности объекта в ряде случаев является трудной задачей. Цель исследования - определение распределения ветрового давления по покрытию большепролетного сооружения физическим и численным методами, а также сравнение и анализ полученных результатов. Материалы и методы. Осуществлены физические испытания макета покрытия сооружения в аэродинамической трубе. Макет изготавливался из полимерных материалов с применением технологии 3D-печати. Рассмотрен порядок проведения натурных испытаний в аэродинамической трубе. Выполнено численное моделирование в различных программно-вычислительных комплексах (ПВК), таких как ANSYS CFX, SOLIDWORKS. Результаты. Приведены результаты физических испытаний в аэродинамической трубе, таблицы с полученными значениями аэродинамических коэффициентов и ветрового давления, на основании которых построены цветовые изополя давлений. Показаны результаты итерационных расчетов численного моделирования в различных ПВК. Проанализированы распределения потоков ветра, так как объект исследования имеет характерную черту, а именно открытое покрытие, что позволяет воздушному потоку влиять на конструкции покрытия снизу, создавая дополнительные давления напора или отсоса. Выводы. Выявлена благоприятная сходимость результатов физических испытаний и численного моделирования в ANSYS CFX, в других программных комплексах была получена неувязка с натурными исследованиями. При проектировании зданий и сооружений сложной геометрической формы следует проводить как физическое, так и численное моделирование.
Ключевые слова
Введение. Строится локальное численно-аналитическое решение двумерной задачи теории упругости. Область исследования составляют соответствующие конструкции (например, балки-стенки), у которых по одному из направлений имеется регулярность (постоянство) физико-геометрических параметров (модуль упругости материала конструкции, коэффициент Пуассона материала конструкции, размеры поперечного сечения конструкции). Это направление условно называется основным. Материалы и методы. Для решения указанной задачи используется вейвлет-реализация дискретно-континуального метода конечных элементов (ДКМКЭ) на основе B-сплайнов. Исходная операторная постановка задачи сформулирована с использованием аппарата обобщенных функций в рамках метода стандартной (расширенной) области, предложенного А.Б. Золотовым. Результаты. Рассмотрены некоторые актуальные вопросы построения нормализованных базисных функций B-сплайна, описана техника аппроксимации соответствующих вектор-функций и операторов в рамках ДКМКЭ. По основному направлению задача остается континуальной и ищется точное аналитическое решение, тогда как по неосновному направлению используется конечно-элементная аппроксимация в сочетании с аппаратом вейвлет-анализа. В результате формируется дискретно-континуальная постановка задачи, представляющая собой многоточечную (в частности, двухточечную) краевую задачу для системы обыкновенных дифференциальных уравнений (первого порядка) с постоянными коэффициентами, для решения которой может быть применен разработанный и описанный в публикациях авторов корректный аналитический метод. В верификационных целях рассмотрен простейший пример расчета балки-стенки, закрепленной по боковым граням в обоих направлениях, под воздействием сосредоточенной в центре нагрузки. Выводы. Решение верификационной задачи предложенным методом хорошо согласовывалось с решением, полученным на основе метода конечных элементов (были построены соответствующие решения с учетом и без учета локализации, которые практически полностью совпадали, при этом преимущества численно-аналитического подхода достаточно очевидны). Показано, что использование B-сплайнов различной степени в рамках вейвлет-реализации ДКМКЭ приводит к значительному сокращению количества неизвестных.
Ключевые слова
Введение. Механическое диспергирование минерального сырья до тонкодисперсного состояния способствует эффективному использованию его энергетического потенциала при структурообразовании композиционных материалов. Важным параметром, характеризующим дисперсность и позволяющим оценить способность системы к трансформационным превращениям, является удельная поверхность вещества. Экспериментальное значение удельной поверхности зависит от способа измерения и может отличаться для одних и тех же твердых тел при применении различных методов. Цель исследования - изучение морфологических особенностей поверхности порошковых кварцсодержащих систем разной степени дисперсности, выполненное на основе опытного определения удельной поверхности. Материалы и методы. Выявление значений удельной поверхности механически активированной пробы полиминерального песка проводилось фильтрационным и адсорбционным методами. Тонкодисперсные порошки рассматриваемого песка были получены путем сухого помола в планетарной шаровой мельнице. Анализ полученных результатов осуществлялся с учетом значений поверхностного натяжения исследуемых порошков, как характеристики поверхностной энергии единицы площади поверхности. Результаты. Установлено, что результаты определения удельной поверхности, полученные методом фильтрации газа, являются заниженными в сравнении с данными, полученными методом адсорбции азота. Выявлена линейная функциональная зависимость отношения дисперсионной и поляризационной составляющих поверхностного натяжения и отношения удельных поверхностей, полученных разными методами для одной пробы песка. Выводы. Показатели удельной поверхности, установленные разными методами, несмотря на разницу значений для одной и той же пробы материала, позволяют судить о степени развитости поверхности, наличии активных центров и энергетическом потенциале минеральных порошков. Отношение удельных поверхностей может быть использовано в качестве критерия рационального выбора режимных параметров механической активации кварцсодержащих порошковых систем для увеличения энергетического потенциала поверхности.
Ключевые слова
Введение. Рассмотрено влияние пен различной природы и кратности на формирование структуры теплоизоляционного пенобетона. Исследование направлено на решение вопроса обеспечения условий гидратации вяжущего компонента в межпоровом пространстве пенобетонной смеси с сохранением ее устойчивости. Цель исследования - проектирование экономически целесообразного состава. Материалы и методы. Для анализа процесса формирования структуры изготавливались образцы пенобетона марок по средней плотности D300 и D500 на рядовом портландцементе. В качестве переменных факторов, определяющих параметры структуры материала, были приняты: природа поверхностно-активной основы пены, ее кратность и водоцементное отношение раствора. Условия гидратации цемента оценивались прочностью пенобетона. Прочность устанавливалась согласно ГОСТ 10180. Измерение параметров макроструктуры производилось с помощью оптического микроскопа Levenhuk и программного обеспечения LevenhukLite. Результаты. Установлено, что гидратация в межпоровом пространстве смеси реализуется наиболее полно при использовании белкового пенообразователя с низкой кратностью пены. Пенобетон на его основе имеет замкнутые поры, диаметр которых колеблется в узком диапазоне значений, а толщина перегородки превышает максимальный размер цементного зерна. Увеличение кратности пены и низкое значение водоцементного отношения раствора приводят к неравномерному распределению воздуха в смеси и снижению толщины межпоровой перегородки. При этом структура пенобетона «рыхлая», представляет собой конгломераты сообщающихся пор. Выводы. Поскольку геометрия макроструктуры материала оказывает существенное влияние на процесс теплопередачи и прочность, для изготовления теплоизоляционного пенобетона на рядовом портландцементе без домола предпочтителен белковый пенообразователь с низкой кратностью пены. В противном случае повышение кратности пены требует увеличения удельной поверхности вяжущего компонента.
Ключевые слова
Введение. Описан механизм образования наледей на крышах зданий со скатной кровлей и холодным чердаком. Предложен комплекс мероприятий по нормализации температурно-влажностного режима (ТВР) на неотапливаемом чердаке. Приведены зависимости температуры воздуха на чердаке от температуры наружного воздуха до и после проведения предлагаемого комплекса мероприятий по нормализации ТВР. Материалы и методы. Разработана модель и уравнение теплового баланса неотапливаемого чердачного помещения. Результаты. Показано, что после утепления ограждающих конструкций, отделяющих холодный чердак от отапливаемых помещений, стен вентиляционных каналов, пересекающих пространство чердака, а также трубопроводов системы отопления с верхней разводкой значительно сокращается интервал температур наружного воздуха, при котором создаются благоприятные условия для образования наледи на холодных участках карнизного свеса кровли, ввиду чего уменьшается вероятность образования сосулек на скатной крыше. В отличие от активных способов защиты крыш от наледей (так называемых антиобледенительных систем), предлагаемый в работе комплекс мероприятий не требует затрат энергоресурсов при эксплуатации зданий в холодный период года. Выводы. Помимо уменьшения вероятности образования наледи на крыше, реализация приведенного комплекса инженерно-технических мероприятий позволяет повысить уровень теплоизоляции ограждающих конструкций и трубопроводов системы отопления, сократить трансмиссионные потери тепловой энергии через утепленные ограждающие конструкции, отделяющие холодный чердак от отапливаемых помещений, уменьшить потребление тепловой энергии в здании в холодный период года, улучшить параметры микроклимата на верхних этажах здания, уменьшить риски повреждения кровельного покрытия при механической уборке снега с крыши, увеличив тем самым межремонтный период эксплуатации конструктивных и ограждающих элементов крыши.
Ключевые слова
Введение. Проведен анализ опорной геодезической сети в виде замкнутого полигонометрического четырехугольника, созданного на Карамышевском оползневом склоне в Москве для повторных геодезических наблюдений за смещениями оползня. Цель исследования - показать, что построение опорной геодезической сети на оползневых склонах в виде замкнутых полигонометрических четырехугольников может иметь место наряду с другими линейно-угловыми методами. Материалы и методы. Полевые измерения выполняются точными, либо высокоточными электронными тахеометрами Leica, Sokkia, Topcon и др. При этом подлежат измерению все четыре угла и четыре стороны. В данном полигоне полигонометрии имеются три избыточных измерения, что позволяет надежно контролировать качество полевых работ. Уравнивание этого полигона целесообразно выполнять коррелатным способом метода наименьших квадратов (МНК) по двум причинам: 1) для вычисления допустимых невязок необходимо составить соответствующее условное уравнение, т.е. выполнить самую важную и трудоемкую часть алгоритма коррелатного способа; 2) коррелатный способ позволяет получать в ходе реализации алгоритма обратные веса уравненных измерений, сравнение которых с обратными весами неуравненных измерений дает наглядное представление о качестве геометрии запроектированной сети. Результаты. Математическая обработка результатов геодезических измерений опорной сети в виде замкнутых полигонометрических четырехугольников по МНК сложна и требует применения компьютерной техники и соответствующего программного обеспечения. Но при их наличии задача решается однозначно и, главное, с высокой точностью. Выводы. Построение опорных геодезических сетей в виде замкнутых полигонометрических четырехугольников для наблюдений за смещениями оползней можно рекомендовать и для других оползневых склонов.
Ключевые слова
Введение. В процессе разработки физических моделей гидротехнических сооружений часто применяется метод искажения масштаба. При этом научные исследования по самой методике искажений проводятся редко, особенно применительно к моделированию ветрового волнения. В современной практике искажение масштаба затрагивает только подводный рельеф и гидротехнические сооружения. Волнение остается без преобразования, что может приводить к погрешностям в режиме волн в контрольных точках на модели. С учетом данных о возникающих погрешностях рассмотрен вопрос преобразования параметров исходного волнения при искажении масштаба физической модели. Материалы и методы. Применили физическое и численное моделирование. Экспериментальные исследования проводились в волновом лотке и волновом бассейне со стационарными продуктами. В ходе экспериментов осуществлялось измерение параметров волн в контрольных точках на искажаемых физических моделях при преобразовании режима исходного волнения. При помощи численного моделирования рассмотрены расчетные схемы, аналогичные физическим моделям. Результаты. Получен комплекс данных по режиму волнения на физических моделях с разной степенью искажения в условиях трансформации и дифракции волн. Сопоставлены результаты физического и численного моделирования. Приведена оценка результатов, которых можно достигнуть при преобразовании параметров исходного волнения на искажаемых физических моделях. Выводы. Искажение масштаба вносит изменения в режим волнения, которые могут не поддаваться простому контролю и корректировке, что необходимо учитывать в научной практике при разработке искаженных гидравлических моделей. Рассмотренный подход в разной мере эффективен для каждой конкретной физической модели с ее характерными процессами.
Ключевые слова
Введение. Накопители высокотоксичных отходов производств, расположенных на территории бывшего Средне-Волжского завода химикатов (СВЗХ) в г. Чапаевск Самарской области, являются источником негативного воздействия на окружающую среду. Ситуация усугубляется отсутствием надежного контура противофильтрационной защиты накопителей, замкнутого на естественные водоупорные слои. Цель исследования - обоснование выбора оптимального основания противофильтрационных завес (ПФЗ), выполняемых способом «стена в грунте» по периметру накопителей высокотоксичных отходов, путем уточнения фильтрационных характеристик водоупорных грунтов с помощью интерпретации специальных опытно-фильтрационных работ (ОФР), и последующая проверка эффективности технических решений на разработанной геофильтрационной модели. Материалы и методы. Processing Modflow - программное обеспечение (ПО), предназначенное для трехмерного моделирования фильтрации и переноса загрязняющих веществ. Исходными данными для построения геофильтрационной модели послужили технические отчеты по инженерным изысканиям, выполненным в 2013 г. на территории СВЗХ; результаты интерпретации в программе ANSDIMAT специальных ОФР и натурные наблюдения за уровенным режимом площадки СВЗХ. Результаты. В результате интерпретации проведенных специальных ОФР графоаналитическим методом в программе ANSDIMAT и их имитации на численной модели в Processing Modflow уточнены фильтрационные характеристики глинистых пород верхнечетвертичных отложений. Полученные характеристики подтвердили возможность использования этого инженерно-геологического элемента в качестве основания проектируемых ПФЗ. С применением ПО Processing Modflow подтверждена высокая эффективность противофильтрационного защитного контура, позволившего существенно снизить приточность в накопители в период их рекультивации. Выводы. При рекультивации территории бывшего СВЗХ рекомендуемым к реализации является вариант с устройством ПФЗ по периметру накопителей с замыканием контура на глинистые породы верхнечетвертичных отложений. Предложенное техническое решение даст возможность сконцентрировать высокотоксичный фильтрат внутри накопителей и будет препятствовать его распространению в окружающей среде.
Ключевые слова
Введение. Известно, что эксплуатация очистных сооружений канализации требует значительного объема энергозатрат, это: насосное оборудование, автоматизированная система управления, освещение, отопление, вентиляция и т.п. Для обеспечения надежной работы напорных трубопроводов водоотведения необходим расчет параметров потока и организация соответствующей защиты данных сооружений от резких повышений давления (гидравлических ударов), которые при подаче сточных вод имеют свои особенности. Предлагаемая методика расчета основных гидродинамических параметров при гидравлическом ударе учитывает многофазность этого напорного потока. Гидродинамическая очистка водопроводных сетей и сетей водоотведения предусматривает использование специальной техники, применяемой для очистки труб из любых видов материалов диаметром более 150 мм. Процесс гидродинамической очистки сетей дорогой и трудоемкий. Поэтому предлагается проводить предварительно обоснование необходимости такой дорогостоящей операции. Цель исследования - установка характеристик труб, по которым можно судить о потребности их гидравлической очистки от слоя внутренних отложений. Материалы и методы. Используются расчетные зависимости, выведенные авторами для гидравлического расчета самотечных сетей водоотведения. Результаты. Подтверждено существование зависимости уровня фактического наполнения труб от толщины слоя осадка в их лотковой части. Приведен конкретный пример, подтверждающий существование такой зависимости. Представлен график зависимости фактического уровня наполнения труб от толщины слоя отложений в их лотковой части и зависимость величины гидравлического уклона от толщины фактического слоя осадка. Выводы. Показано, что для приведенного примера обосновано проведение гидродинамической очистки труб при толщине слоя осадка в их лотковой части более 70 мм.