Открывайте готовые расчёты в браузере за 2 с (до 300 тыс. DOF) или запускайте тяжёлые задачи до 1,5 млн+ степеней свободы офлайн на Windows и macOS.
Сферические оболочки-паруса Сиднейского оперного театра
Каскад из 3 стрельчатых сферических железобетонных оболочек-парусов (65 × 34 м, H = 28 м) с веерными сборными рёбрами на ступенчатом стилобате с колоннами.
Проект Сиднейского оперного театра Йорна Утзона решил сложнейшую задачу формообразования, выделив все своды-паруса из поверхности единой геометрической сферы. Несущая конструкция образована сборными железобетонными веерными рёбрами, расходящимися от опорных узлов стилобата и образующими стрельчатые своды. Расчётная модель воспроизводит каскад из трёх парусов (длина 65 м, ширина 34 м, высота конька 28 м), объединённых с плитой ступенчатого стилобата на 28 колоннах. WebCAE анализирует мембранные усилия оболочки, совместную работу рёбер, спектр собственных частот и запас устойчивости сводов.
1. Геометрия и конечные элементы
- •Геометрия: 3 каскадных стрельчатых сферических свода (главный парус 1 пролётом 26 м, H = 28 м; парус 2 пролётом 22 м, H = 22 м; парус 3 пролётом 17 м, H = 16 м) на площади 65 × 34 м.
- •Оболочки и рёбра: 976 четырехугольных элементов MITC4 (t = 120 мм), подкреплённых 1 027 веерными меридиональными железобетонными рёбрами (600 × 400 мм).
- •Стилобат: многоуровневая ступенчатая плита входного фойе, опирающаяся на 28 железобетонных колонн квадратного сечения (800 × 800 мм, отметка z = 0..4 м).
- •Сетка и степени свободы: 1 053 узла, 1 027 стержневых элементов, 976 оболочек MITC4, 5 988 степеней свободы с гарантированным отсутствием разрывов сетки.
2. Граничные условия и нагрузки
- •Полная заделка подошв колонн стилобата (все 6 DOF) на отметке основания (z = 0).
- •Полезная распределённая нагрузка от посетителей (-3,0 кПа) на плиты стилобата и эксплуатационные нагрузки на кровлю.
- •Гравитационный собственный вес тяжёлого бетона (E = 32 ГПа, ν = 0,20, ρ = 2 500 кг/м³) для всех оболочек и балок.
3. Результаты расчёта и верификация
- ✓Максимальный статический прогиб |u| = 37,7 мм зафиксирован на консольном вылете вершины главного паруса.
- ✓Первая собственная частота f₁ = 3,83 Гц соответствует поперечному раскачиванию сводов совместно со сдвигом стилобата.
- ✓Коэффициент запаса устойчивости λ₁ = 55,8 подтверждает значительную несущую способность сводов против хлопка или выпучивания рёбер.
WebCAE позволяет инженерам рассчитывать пространственные сводчатые оболочки и ребристые криволинейные конструкции, анализируя мембранные усилия, совместную работу рёбер с плитой и динамику сооружения прямо в браузере.
14 дней полного доступа ко всем функциям Pro. Платёж спишется только через 2 недели, если не отменить подписку.
- ✓14 дней триала (0 $ сегодня) (отмена в 1 клик)
- ✓До 1,5 млн+ степеней свободы (прямой sparse-решатель)
- ✓Нативные приложения Windows и macOS (100% offline)
- ✓Нелинейный контакт и устойчивость (Kσ, MITC4, RBE2/RBE3)
Задать вопрос расчётчикам по вашей задаче
Опишите вашу деталь или конструкцию — ответим в течение 2 часов.
Нужна мгновенная консультация по МКЭ или этому кейсу?
Нажмите на кнопку ИИ-чата в правом нижнем углу экрана — ассистент разберёт постановку задачи, формулы сопротивления материалов и команды DSL за 3 секунды.
Другие расчётные кейсы и модели
Пологий сетчатый купол Шведлера: нелинейное продавливание (Arc-Length)
Литой 6-лучевой фасонный узел моста
60-этажный небоскрёб (диагрид и ядро)
