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
  • Динамические эффекты в статически неопределимых физически и конструктивно нелинейных системах
  • УДК 624.012
    doi: 10.33622/0869-7019.2022.09.42-51
    Виталий Иванович КОЛЧУНОВ1,2, академик РААСН, доктор технических наук, профессор, asiorel@mail.ru
    Наталия Витальевна ФЕДОРОВА2, советник РААСН, доктор технических наук, профессор, fedorovanv@mgsu.ru
    Сергей Юрьевич САВИН2, кандидат технических наук, доцент, savinsyu@mgsu.ru
    1 Юго-Западный государственный университет, 305040 Курск, ул. 50 лет Октября, 94
    2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Приведены результаты расчетного анализа динамических эффектов, возникающих в статически неопределимых конструктивных системах из двухкомпонентных материалов типа железобетона, при хрупком разрушении бетонной матрицы, вызванном внезапным удалением из системы одного из несущих элементов. Показано, что динамическое догружение оставшихся неразрушенных элементов конструктивной системы зависит от ее топологии, степени статической неопределимости, процента армирования элементов. Живучесть железобетонной конструктивной системы при особом воздействии в виде гипотетического удаления из нее одного из несущих элементов предложено оценивать параметром внешней нагрузки, приложенной к системе в момент такого воздействия. На основе установленных закономерностей деформирования и разрушения, полученных анализом простейших систем, исследовано перераспределение силовых потоков в каркасах многоэтажных зданий при возникновении начального локального разрушения для различной топологии их конструктивных решений. Сделан вывод о том, что наибольшее влияние на снижение динамических эффектов и перераспределение усилий оказывают общая жесткость несущей системы и степень ее статической неопределимости.
    Ключевые слова: железобетон, живучесть конструктивной системы, прогрессирующее обрушение, динамические эффекты, бетонная матрица, коэффициент динамического догружения, начальное локальное разрушение
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Колчунов В. И., Клюева Н. В., Андросова Н. Б., Бухтиярова А. С. Живучесть зданий и сооружений при запроектных воздействиях. М. : АСВ, 2014. 208 с.
    2. Fedorova N., Kolchunov V., Vu N. T., Iliushchenko T. Determination of stiffness parameters of reinforced concrete structures using the decomposition method for calculating their survivability [Определение параметров жесткости железобетонных несущих систем при использовании метода декомпозиции в расчетах на живучесть] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1030. No. 1. p. 012078.
    3. Кодыш Э. Н. Проектирование защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения с учетом возникновения особого предельного состояния // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 10. С. 95-101.
    4. Кодыш Э. Н., Трекин Н. Н., Чесноков Д. А. Защита многоэтажных зданий от прогрессирующего обрушения // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 6. С. 8-13.
    5. Травуш В. И., Шапиро Г. И., Колчунов В. И. [и др.]. Проектирование защиты крупнопанельных зданий от прогрессирующего обрушения // Жилищное строительство. 2019. № 3. С. 40-46.
    6. Травуш В. И., Колчунов В. И., Клюева Н. В. Некоторые направления развития теории живучести конструктивных систем зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 3. С. 4-11.
    7. Федорова Н. В., Халина Т. А. Исследование динамических догружений в железобетонных конструктивных системах при внезапных структурных перестройках // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 5. С. 32-36.
    8. Тамразян А. Г. Ресурс живучести - основной критерий решений высотных зданий // Жилищное строительство. 2010. № 1. С. 15-18.
    9. Колчунов В. И., Федорова Н. В. Некоторые проблемы живучести железобетонных конструктивных систем при аварийных воздействиях // Вестник НИЦ <Строительство>. 2018. № 1. С. 15-18.
    10. Еремеев П. Г. Предотвращение лавинообразного (прогрессирующего) обрушения несущих конструкций уникальных большепролетных сооружений при аварийных воздействиях // Строительная механика и расчет сооружений. 2006. № 2. P. 65-72.
    11. Барабаш М. С. Моделирование жизненного цикла конструкций высотных зданий с учетом сопротивляемости прогрессирующему разрушению // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2013. Vol. 9. №. 4. С. 101-106.
    12. Кабанцев О. В., Митрович Б. К выбору характеристик предельных состояний монолитных железобетонных несущих систем для режима прогрессирующего обрушения // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2018. № 6(378). С. 234-241.
    13. ASCE/SEI 7-10. Minimum design loads for buildings and other structures [Минимальные значения расчетных нагрузок на здания и сооружения] // American Society of Civil Engineers. p. cm. (ASCE standard.), 2010. 658 р.
    14. EN 1991-1-7: Eurocode 1. Actions on structures. Part 1-7: general actions - accidental actions [Воздействия на сооружения. Часть 1-7: Общие воздействия - особые воздействия]. Brussels: CEN, 2006.
    15. Еремеев П. Г. Методы проектирования на прогрессирующее обрушение: гармонизация российских и международных нормативных документов // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 4. С. 23-28. doi: 10.33622/0869-7019.2022.04.23-28
    16. Леонтьев Е. В. Способы обоснования механической безопасности при проектировании строительных объектов // Вестник государственной экспертизы. 2022. № 2. С. 26-35.
    17. Федорова Н. В., Фан Д. Г., Егоров Е. А., Григорьев М. И. Анализ методик экспериментальных исследований живучести железобетонных конструкций // Бюллетень строительной техники. 2022. Vol. 1054. № 6. С. 19-26.
    18. Kolcunov V. I., Tuyen V. N., Korenkov P. A. Deformation and failure of a monolithic reinforced concrete frame under accidental actions [Деформирование и разрушение железобетонной рамы при запроектном воздействии] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 753. No. 3. P. 032037.
    19. Федорова Н. В., Кореньков П. А. Статико-динамическое деформирование монолитных железобетонных каркасов зданий в предельных и запредельных состояниях // Строительство и реконструкция. 2016. № 6(68). С. 90-100.
    20. Ильющенко Т. А., Колчунов В. И., Федоров С. С. Трещиностойкость преднапряженных железобетонных рамно-стержневых конструкций при особых воздействиях // Строительство и реконструкция. 2021. Vol. 93. № 1. С. 74-84.
    21. Sasani M., Sagiroglu S. Progressive collapse resistance of hotel San Diego [Сопротивление прогрессирующему обрушению здания отеля Сан Диего] // Journal of Structural Engineering. 2008. Vol. 134. No. 3. Pp. 478-488.
    22. Adam J. M., Buitrago M., Bertolesi E., Sagaseta J., Moragues J. J. Dynamic performance of a real-scale reinforced concrete building test under a corner-column failure scenario [Экспериментальное исследование динамического отклика полномасштабного железобетонного здания при отказе угловой колонны] // Engineering Structures. 2020. Vol. 210. Pp. 1-14.
    23. Yang T., Chen W., Han Z. Experimental investigation of progressive collapse of prestressed concrete frames after the loss of middle column [Экспериментальное исследование прогрессирующего обрушения предварительно напряженных железобетонных рам после отказа колонны среднего ряда] // Advances in Civil Engineering. 2020. Vol. 20. Pp. 1-12. doi: 10.1155/2020/8219712
    24. Гениев Г. А. О динамических эффектах в стержневых системах из физически нелинейных хрупких материалов // Промышленное и гражданское строительство. 1999. № 9. С. 23-24.
    25. Бондаренко В. М., Колчунов В. И. Концепция и направления развития теории конструктивной безопасности зданий и сооружений при силовых и средовых воздействиях // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 2. С. 28-31.
    26. Гениев Г. А., Колчунов В. И., Клюева Н. В. [и др.]. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях. М. : АСВ, 2004. 216 с.
    27. Savin S., Fedorova N. Dynamic behavior of a RC column under axial-lateral impact [Силовое сопротивление железобетонной колонны при продольно-поперечном динамическом воздействии] // The 4th European and Mediterranean Structural Engineering and Construction Conference. Leipzig : ISEC Press, 2022. doi: 10.14455/10.14455/ISEC.2022.9(1).STR-36
    28. Алмазов В. О., Плотников А. И., Расторгуев Б. С. Проблемы сопротивления зданий прогрессирующему разрушению // Вестник МГСУ. 2011. № 2-1. C. 16-20.
    29. Kong X., Smyl D. Investigation of the condominium building collapse in Surfside, Florida: а video feature tracking approach [Исследование обрушения здания в Серсайде, Флорида: подход, основанный на анализе видео] // Structures. 2022. Vol. 43. Pp. 533-545.
  • Для цитирования: Колчунов В. И., Федорова Н. В., Савин С. Ю. Динамические эффекты в статически неопределимых физически и конструктивно нелинейных системах // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 9. С. 42-51. doi: 10.33622/0869-7019.2022.09.42-51


НАЗАД