Книга предназначена для специалистов, проектирующих конструкции строительных сооружений и в своей работе применяющих компьютеры.

Рассматриваются теоретические основы метода конечных элементов как основного расчетного инструмента. Много внимания уделяется вопросам сходимости, оценки приближенного решения, особенностям применения МКЭ для различных типов конструкций. Немало места уделено нелинейным задачам, включая физическую и геометрическую нелинейность, односторонние связи, трение, устойчивость, нелинейную динамику.

Основное внимание уделяется методам и приемам построения компьютерных моделей. Рассматривается моделирование не только отдельных конструктивных решений (опорные закрепления, шарниры, проскальзывание, контактные задачи и др.) и часто встречающихся конструкций (конструкции, работающие совместно с грунтовым основанием, вантовые конструкции, конструкции высотных зданий и др.), но и моделирование процессов, связанных с жизненным циклом конструкции – предварительное натяжение, приспособляемость, возведение, устойчивость к прогрессирующему обрушению и др.

В приложении приводится набор верификационных примеров, которые могут служить оселком для проверки различных методов, в том числе и реализованных в различных программных комплексах.

Книга может быть также полезна исследователям, изучающим работу различных типов конструкций, разработчикам программных комплексов и студентам, изучающим методы расчета и проектирования конструкций.

Предисловие ко второму изданию

Прошло два года с момента выхода в свет первого издания книги «Компьютерные модели конструкций». Срок очень небольшой, однако в области быстро развивающихся компьютерных технологий даже за такой короткий срок появляется много новых результатов, изменяются подходы, смещаются акценты интересов.

Это побудило авторов к подготовке второго издания, тем более что достаточно большой тираж первого издания уже давно исчерпан, да и многочисленные огрехи в нем не дают покоя авторам.

Структура первого издания книги практически сохранена. Основные дополнения следующие:

• Добавлен новый раздел 3.11 «Проблемы реализации на многопроцессорных компьютерах. Параллельные вычисления», в котором обсуждаются проблемы и возможные алгоритмы реализации параллельных вычислений на многопроцессорных компьютерах.
• Добавлен новый раздел 2.13 «Анализ чувствительности», в котором рассмотрены методы и основные идеи алгоритмов по выявлению элементов в бóльшей мере ответственных за жизнеспособность конструкции.
• Добавлено восемь верификационных задач, которые авторы сочли наиболее интересными в верификационном файле программного комплекса ANSIS.
• Раздел 2.11 и Приложение 1 дополнено материалами по обоснованию расчета сыпучих тел в упруго-пластической постановке. В зависимости σ–ε; учитывается возможность разгрузки по ветви, не совпадающей с ветвью нагрузки. Это можно рассматривать как еще один шаг в решении физически нелинейных задач в рамках упруго-пластической теории.
• Раздел 4.1 «Построение конечно-элементных моделей» значительно расширен обсуждением проблем триангуляции.
• Проблемы, связанные с несогласованностью аппроксимирующих функций (например, плита опирается на стену) и обсуждаемые в разделе 4.1, теперь нашли строгое математическое обоснование, которое приведено в Приложении 1.
• Внесено также достаточно большое количество небольших дополнений (рассмотрены вопросы моделирования плит подкрепленных капителями, рассмотрен режим «вариация моделей», приведено лаконичное доказательство теоремы Папковича о выпуклости области устойчивости и мн. др.) и исправлений на основании многочисленных откликов, полученных от специалистов, ознакомившихся с содержанием книги.

Авторы им премного благодарны.