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
  • Несущая способность коррозионно-поврежденных сжатых железобетонных элементов при поперечном нагружении
  • УДК 624.046.2
    doi: 10.33622/0869-7019.2023.09.05-11
    Ашот Георгиевич ТАМРАЗЯН, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой железобетонных конструкций, tamrazian@mail.ru
    Анатолий Викторович АЛЕКСЕЙЦЕВ, доктор технических наук, доцент, aalexw@mail.ru
    Дмитрий Сергеевич ПОПОВ, кандидат технических наук, доцент, popovds89@mail.ru
    Наталья Сергеевна КУРЧЕНКО, кандидат технических наук, доцент, ms.kurchenko@mail.ru
    Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Приведены результаты численных исследований локально коррозионно-поврежденных железобетонных колонн при совместном действии продольной статической и поперечной динамической нагрузок. Рассматривались два типа коррозионных повреждений. В первом типе коррозионное повреждение расположено в зоне сопряжения колонны с основанием, во втором - в средней части колонны. Поперечная динамическая нагрузка прикладывалась в поврежденную и неповрежденную зоны колонны. Коррозионные повреждения моделировались послойно, путем уменьшения первоначальных механических характеристик, а также уменьшалась площадь арматуры в зоне коррозионного повреждения. Поведение бетона описывалось моделью Menetrey-Willam с возможностью эррозионного разрушения элементов и экспоненциальным упрочнением-разупрочнением. Выполнены верификационные расчеты моделей, аналогичных экспериментальным образцам, полученные результаты свидетельствуют о корректности численного моделирования. Проведена оценка влияния уровня поперечной динамической импульсной нагрузки и расположения очага коррозии в зависимости от продольного статического нагружения, имитирующего режим нормальной эксплуатации. При приложении поперечной динамической нагрузки в зоне сопряжения колонны с основанием разрушение происходит по наклонному сечению, что подтверждается работой поперечной арматуры в пластической стадии.
    Ключевые слова: коррозия бетона и арматуры, динамическое нагружение, железобетонные конструкции, численные исследования
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Remennikov A. M., Kaewunruen S. Impact resistance of reinforced concrete columns: experimental studies and design considerations [Ударопрочность железобетонных колонн: экспериментальные исследования и расчеты]. Faculty of Engineering and Information Sciences: University of Wollongong, 2006, pp. 817-824.
    2. Zabegaev A. V. Experimental study and theoretical analysis of reinforced concrete structures under accidental impact loading [Экспериментальное исследование и теоретический анализ железобетонных конструкций при случайном ударном нагружении]. Earthquake, blast and impact.: Int. Conf. Manchester, 1991, pp. 385-394.
    3. Jingming S., Wei-Jian Y., Hui C. et al. Dynamic responses of rc columns under axial load and lateral impact [Динамические характеристики железобетонной колонны при осевой нагрузке и боковом ударе]. Journal of Structural Engineering, 2023, no. 149, p. 04022210. doi: 10.1061/JSENDH/STENG-11612
    4. Копаница Д. Г., Капарулин С. Л., Пляскин А. С. Экспериментальные исследования модели железобетонной рамы при разрушении колонны ударной нагрузкой // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 4(41). С. 175-183.
    5. Jiabin Y., Yingtao W., Jian C., Qingjun C. Evaluation of residual lateral capacities of impact-damaged reinforced concrete members [Оценка остаточной поперечной прочности железобетонных элементов, поврежденных при ударе]. Buildings, 2022, no. 12, pp. 669-683. doi: 10.3390/buildings12050669
    6. Demartino C., Wu J. G., Xiao Y. Response of shear-deficient reinforced circular rc columns under lateral impact loading [Реакция круглых железобетонных колонн сдвигу при боковой ударной нагрузке]. International Journal of Impact Engineering, 2017, no. 109, pp. 196-213. doi:10.1016/j.ijimpeng.2017.06.011
    7. Wang X., Zhang Y., Su Y., Feng Y. Experimental investigation on the effect of reinforcement ratio to capacity of rc column to resist lateral impact loading [Экспериментальное исследование влияния коэффициента армирования на несущую способность железобетонной колонны при боковой ударной нагрузке]. Systems Engineering Procedia, 2011, no. 1, pp. 35-41. doi: 10.1016/j.sepro.2011.08.007
    8. Anil O., Yilmaz M., Barmaki W. Experimental and numerical study of RC columns under lateral low-velocity impact load [Экспериментальное и численное исследование железобетонных колонн под действием боковой низкоскоростной ударной нагрузки]. Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Structures and Buildings, 2020, no. 173(8), pp. 549-567. doi: 10.1680/jstbu.18.00041
    9. Lai D., Demartino C., Xu J. et al. GFRP Bar RC columns under lateral low-velocity impact: an experimental investigation [Колонны с стеклопластиковой арматурой при боковом низкоскоростном ударе: экспериментальное исследование]. International Journal of Impact Engineering, 2022, no. 170, p. 104365. doi: 10.1016/j.ijimpeng.2022.104365
    10. Swesi A. O., Cotsovos D. M., Val D. V. Effect of CFRP strengthening on response of rc columns to lateral static and impact loads [Влияние усиления углепластиком на реакцию железобетонных колонн при боковых статических и ударных нагрузках]. Composite Structures, 2022, no. 287, p.115356. doi: 10.1016/j.compstruct.2022.115356
    11. Алексейцев А. В. Анализ устойчивости железобетонной колонны при горизонтальных ударных воздействиях // Железобетонные конструкции. 2023. Т. 2. № 2. С. 3-12. doi: 10.22227/2949-1622.2023.2.3-12
    12. Bin H., Jian C., Jiabin Y. Numerical simulation of dynamic response and evaluation of flexural damage of rc columns under horizontal impact load [Численное моделирование динамического отклика и оценка повреждения железобетонных колонн при горизонтальной ударной нагрузке]. Applied Sciences, 2021, no. 11, p. 11223. doi: 10.3390/app112311223
    13. Wuchao Z., Jihong Y. Dynamic behavior and damage assessment of RC columns subjected to lateral soft impact [Динамическое поведение и оценка повреждений железобетонных колонн при боковом ударе]. Engineering Structures, 2022, no. 251, p. 113776. doi: 113476. 10.1016/j.engstruct.2021.113476
    14. Li X., Yin Y., Li T. et al. Analytical study on reinforced concrete columns and composite columns under lateral impact [Аналитическое исследование железобетонных и композитных колонн при боковом ударе]. Coatings, 2023, no. 13, pp. 152-170. doi: 10.3390/coatings13010152
    15. He S., Cao Z., Ma J. et al. Influence of corrosion and fatigue on the bending performances of damaged concrete beams [Влияние коррозии и усталостных нагрузок на характеристики изгиба поврежденных бетонных балок]. Advances in Civil Engineering, 2021, no. 6, pp. 1-14. doi: 10.1155/2021/6693224
    16. Daneshvar K., Moradi M. J., Ahmadi K. et al. Dynamic behavior of corroded RC slabs with macro-level stochastic finite element simulations [Динамическое поведение корродированных железобетонных плит с помощью стохастического моделирования методом конечных элементов на макроуровне]. Engineering Structures, 2021, no. 239(2), pp. 56-71. doi: 10.1016/j.engstruct.2021.112056
    17. Тамразян А. Г., Попов Д. С. Напряженно-деформированное состояние коррозионно-поврежденных железобетонных элементов при динамическом нагружении // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 2. С. 19-26. doi: 10.33622/0869-7019.2019.02.19-26
    18. Гусев Б. В., Файвусович А. С. Математическая теория процессов коррозии бетона // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 7. С. 58-63. doi: 10.33622/0869-7019.2019.07.58-63
    19. Алексейцев А. В. Поиск рациональных параметров строительных конструкций на основе многокритериальной эволюционной оптимизации // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 7. С. 18-22. doi: 10.33622/0869-7019.2019.07.18-22
    20. Бондаренко В. М. Специфика силового сопротивления поврежденных коррозией железобетонных конструкций и новые факторы разрушения // Строительство и реконструкция. 2009. № 4. С. 28-33.
    21. Пузанков Ю. И. Экспериментально-теоретические исследования сжато-изогнутых железобетонных элементов при поперечной динамической нагрузке // Тезисы докл. Всесоюз. конф. "Совершенствование расчета и проектирования зданий и сооружений, подвергающихся динамическим воздействиям" (Харьков, 16-18 мая 1978 г.). М. : ЦИНИС Госстроя СССР, 1978. 211 с.
    22. Тамразян А. Г. К устойчивости внецентренно сжатых железобетонных элементов с малым эксцентриситетом с учетом реологических свойств бетона // Железобетонные конструкции. 2023. № 2. Т. 2. С. 48-57.
  • Для цитирования: Тамразян А. Г., Алексейцев А. В., Попов Д. С., Курченко Н. С. Несущая способность коррозионно-поврежденных сжатых железобетонных элементов при поперечном нагружении // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 9. С. 5-11. doi: 10.33622/0869-7019.2023.09.05-11

НАЗАД