Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Определение параметров статико-динамического деформирования бетона
  • УДК 624.044:666.972 DOI: 10.33622/0869-7019.2020.01.04-11
    Наталия Витальевна ФЕДОРОВА, советник РААСН, доктор технических наук, профессор, e-mail: FedorovaNV@mgsu.ru
    Михаил Дмитриевич МЕДЯНКИН, аспирант, e-mail: gbk@mgsu.ru
    Олеся Борисовна БУШОВА, магистр, e-mail: gbk@mgsu.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Предложен вариант деформационной модели статико-динамического деформирования бетона при варьировании уровня начального статического нагружения. На основе теории пластичности бетона и железобетона Г. А. Гениева построены аналитические зависимости для определения параметров диаграммы статико-динамического деформирования бетона при различных режимах нагружения и сформулированы деформационные критерии прочности в предположении однопараметрической связи "предельные деформации-предельные напряжения" не только от вида, но и от уровня напряженного состояния. Численными исследованиями на примере одноосного нагружения показано, что предельные динамическая прочность и деформативность бетона, предельно допустимое время динамического воздействия при динамическом догружении зависят от уровня начального напряженного состояния при статическом нагружении бетона, с которого производится динамическое догружение до предельного состояния. Проведенный с использованием рассматриваемой модели численный анализ статико-динамического деформирования сжатых железобетонных элементов при различных режимах нагружения подтвердил также результаты экспериментальных исследований о том, что микротрещинообразование в бетоне при статическом нагружении начинается не с некоторого уровневого значения напряжений, а практически с момента начала нагружения бетона. Полученные результаты представляют интерес для решения прикладных задач, связанных с проблемой живучести, защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения, в частности при определении критериев прочности бетона при особом напряженном состоянии.
    Ключевые слова: бетон, статико-динамическое деформирование, критерии прочности, предельные деформации, модуль деформации.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Бондаренко В. М., Колчунов В. И. Экспозиция живучести железобетона // Известия вузов. Строительство. 2007. № 5. С. 4-8.
    2. Travush V. I., Fedorova N. V. Survivability of structural systems of buildings with special effects [Живучесть конструктивных систем сооружений при особых воздействиях] // Magazine of Civil Engineering, 2018, vol. 81(5), pp. 73-80.
    3. Федоров В. С., Меднов Е. А. Влияние исходного напряженно-деформированного состояния и уровня нагружения на возникающий динамический эффект при аварийном разрушении опоры в неразрезных стальных балках // Строительство и реконструкция. 2010. № 6. С. 48-52.
    4. Кабанцев О. В., Тамразян А. Г. Учет изменений расчетной схемы при анализе работы конструкции // Инженерно-строительный журнал. 2014. № 5(49). С. 15-26. DOI: 10.5862/MCE.49.2.
    5. Elsanadedy H. M., Almusallam T. H., Al-Salloum Y. A., Abbas H. Investigation of precast RC beam-column assemblies under column loss scenario [Особенности динамических догружений железобетонных элементов конструктивных систем при гипотетическом удалении одной из несущих конструкций и трещинообразовании] // Construction and Building Materials. 2017. No.142. Pp. 552-571.
    6. Saffari H., Javad Mashhadi J. Assessment of dynamic increase factor for progressive collapse analysis of RC structures [Оценка коэффициента динамичности для прогрессирующего обрушения] // Engineering Failure Analysis. 2018. No. 84. Pp. 300-310. URL: https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2017.11.011.
    7. Колчунов В. И., Колчунов Вл. И., Федорова Н. В. Деформационные модели железобетона при особых воздействиях // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 8. С. 54-60.
    8. Гениев Г. А., Киссюк В. Н., Тюпин Г. А. Теория пластичности бетона и железобетона. М. : Стройиздат, 1974. 316 с.
    9. Гениев Г. А., Колчунов В. И., Клюева Н. В. [и др.]. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях. М. : АСВ, 2004. 216 с.
    10. Гениев Г. А. Метод определения динамических пределов прочности бетона // Бетон и железобетон. 1998. № 1. С. 18-19.
    11. Плевков В. С., Белов В. В., Балдин И. В., Невский А. В. Модели нелинейного деформирования углеродофибробетона при статическом и кратковременном динамическом воздействиях // Вестник гражданских инженеров. 2016. № 3(56). С. 72-82.
    12. Попов Н. Н., Расторгуев Б. С. Динамический расчет железобетонных конструкций. М. : Стройиздат, 1974. 207 с.
    13. Зиновьев В. Н. Эффект дилатации и диаграмма состояний бетона при односносном и трехсносном сжатии. Ч. 2 // Бетон и железобетон. 2015. № 2. С. 27-31.
    14. Зиновьев В. Н., Смолягов О. О., Григорьев А. А. Методы исследования микротрещинообразования бетона при односносном сжатии // Бетон и железобетон. 2014. № 1. С. 27-31.
    15. Зиновьев В. Н. Объединенная диаграмма состояний и параметрические уровни микротрещинообразования бетона. Ч. 3 // Бетон и железобетон. 2015. № 3. С. 28-31.
    16. Bascoul A. State of the art report - Part 2: Mechanical microcracking of concrete [Доклад о состоянии конструкций: Ч. 2. Mеханическое микротрещинообразование бетона] // Materials and Structures. 1996. Vol. 29. Pp. 67-78.
    17. Almusallam T., Al-Salloum Yo., Tuan Ngo Priyan Mendis, Abbas H. Experimental investigation of progressive collapse potential of ordinary and special moment-resisting reinforced concrete frames [Экспериментальное исследование потенциала прогрессирующего обрушения обычных и специальных моментоустойчивых железобетонных каркасов] // Materials and Structures. 2017. No. 50:137. Pp. 1-16.
    18. Ahmadi R., Rashidian O., Abbasnia R., Nav F. M., Usefi N. Experimental and numerical evaluation of progressive collapse behavior in scaled RC beam-column subassemblage [Экспериментальная и численная оценка прогрессирующего обрушения в масштабируемом узле] // Hindawi Publishing Corporation Shock and Vibration. 2016. Pp. 1-17.
    19. Hou Jian, Yang Zheng. Simplified models of progressive collapse response and progressive collapse-resisting capacity curve of RC beam-column substructures [Упрощение моделей прогрессирующего обрушения и сопротивление прогрессирующему обрушению] // American Society of Civil Engineers. 2014. Рр. 1-7.
    20. Клюева Н. В., Кореньков П. В. Методика экспериментального определения параметров живучести железобетонных рамно-стержневых конструктивных систем // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 2. С. 44-48.
    21. Патент 2696815 РФ. Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона / Федорова Н. В., Медянкин М. Д., заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО "НИУ МГСУ". Заявл. 17.01.2019. Опубл. 06.08.2019.
    22. Бушова О. Б., Зиновьев В. Н. Классификация кривых зависимости изменения скорости ультразвука от напряжений в бетоне при сжатии // Сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 150-летию со дня рождения А. Ф. Лолейта, "Современные методы расчета железобетонных и каменных конструкций по предельным состояниям". М., МГСУ, 2018. С. 68-75.
    23. Зиновьев В. Н. Определение границ микротрещинообразования бетона при сжатии ультразвуковым импульсным методом // Бетон и железобетон. 2011. № 1. С. 2-6.
  • Для цитирования: Федорова Н. В., Медянкин М. Д., Бушова О. Б. Определение параметров статико-динамического деформирования бетона // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 1. С. 4-11. DOI: 10.33622/0869-7019.2020.01.04-11.


НАЗАД