Stability exposure of building structural systems under environmental damage

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Environmental impacts on reinforced concrete structures may cause a decrease of in resource of their robustness under design and unforeseen actions. The research in this field mainly focusses on investigation of the behavior of bending elements as eccentrically compressed and damaged by corrosion reinforced concrete elements such as columns require more intensive investigation. Thus, the study has the purpose to assess the influence of the depth of corrosion on the bearing capacity of eccentrically compressed reinforced concrete columns of building frames, as well as to evaluate the time for exhaustion of load capacity. The phenomenological model, which was proposed by V.M. Bon- darenko, has been adopted in order to account long-term processes of corrosion damage. The study established an increase in the depth of corrosion damage leads to a decrease in the bearing capacity of eccentrically compressed reinforced concrete columns since the effective cross-sectional depth decreases which makes column more flexible. The relative cross-sectional depth lost strength resistance resource due to corrosion varies depending on the current stress-strain state of the reinforced concrete column that is adaptation mechanism of the structure to long-term actions. The exposure of building structural systems under environmental damage depends significantly on the parameters of the action as well as the stress-strain state of the structural element. The paper established that it may differ by several times depending on avalanche or clogging damage scenario.

Авторлар туралы

Sergey Savin

National Research Moscow State University of Civil Engineering

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: suwin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6697-3388

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Reinforced Concrete and Masonry Structures

26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russian Federation

Natalia Fedorova

National Research Moscow State University of Civil Engineering

Email: fedorovaNV@mgsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5392-9150

Doctor of Technical Sciences, Professor, Director of the branch of National Research Moscow State University of Civil Engineering in Mytishchi, Head of the Department of Architectural and Construction Design

26 Yaroslavskoye Shosse, Moscow, 129337, Russian Federation

Әдебиет тізімі

  1. Kong X., Smyl D. Investigation of the condominium building collapse in Surfside, Florida: a video feature tracking approach. Structures. 2022;43:533-545. http://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.06.009
  2. Nazarov Yu.V., Zhuk Yu.N., Simbirkin V.N., Egorov M.I. Basmanny market: analysis of design solutions and possible mechanisms of building destruction. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2007;211(2):49-55. (In Russ.)
  3. Bondarenko V.M. Exposure of the stability of reinforced concrete columns operated in an aggressive environment. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2014;(3):27-34. (In Russ.)
  4. Bondarenko V.M. Features of deformation of reinforced concrete during additional loading and unloading, associated with corrosion and energy dissipation of force resistance. Building and Reconstruction. 2010;27(1):3-11. (In Russ.)
  5. Bondarenko V.M. Corrosion damage as a cause of avalanche destruction of reinforced concrete structures. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2009;(5):13-17. (In Russ.)
  6. Bondarenko V.M., Klyueva N.V. Analysis of structures that change the design scheme due to corrosion damage. News of Higher Educational Institutions. Construction. 2008;589(1):4-12. (In Russ.)
  7. Bondarenko V.M., Kolchunov V.I. Exposition of reinforced concrete viability. News of Higher Educational Institutions. Construction. 2007;581(5):4-8. (In Russ.)
  8. Selyaev V.P., Selyaev P.V., Alimov M.F., Sorokin E.V. Estimation of residual resources of reinforced concrete bending elements subjected to the action of chloride corrosion. Building and Reconstruction. 2017;74(6):49-58. (In Russ.) Available from: https://construction.elpub.ru/jour/article/view/83 (accessed: 20.06.2022).
  9. Xiao J., Long X., Qu W., Li L., Jiang H., Zhong Z. Influence of sulfuric acid corrosion on concrete stress-strain relationship under uniaxial compression. Measurement. 2022;187:110318. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2021.110318
  10. Zhou C., Zhu Zh., Wang Zh., Qiu H. Deterioration of concrete fracture toughness and elastic modulus under simulated acid-sulfate environment. Construction and Building Materials. 2018;176:490-499. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.05.049
  11. Yang D., Yan Ch., Liu Sh., Zhang J., Hu Zh. Stress-strain constitutive model of concrete corroded by saline soil under uniaxial compression. Construction and Building Materials. 2019;213:665-674. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.03.153
  12. Wen Q.Q., Chen M.Ch. Study on the nonlinear performance degradation of reinforced concrete beam under chloride ion corrosion. Engineering Failure Analysis. 2021;124:105310. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105310
  13. Liu M., Jin L., Zhang R., Chen F., Du X. Combined effect of corrosion and strain rate on the bond behavior: a two-stage simulation. International Journal of Mechanical Sciences. 2022;227:107438. https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2022.107438
  14. Smolyago G.A., Dronov V.I., Dronov A.V., Merkulov S.I. Investigation of influence of defects of reinforced concrete structures on corrosion processes of steel reinforcement. Industrial and Civil Engineering, 2014;12:25-27. (In Russ.)
  15. Popov D.S. Experimental studies of dynamic properties of corrosion-damaged compressed reinforced concrete elements. Building and Reconstruction. 2022;100(2):55-64. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2022-100-2-55-64
  16. Tamrazyan A.G., Popov D.S., Ubysz A. To the dynamically loaded reinforced-concrete elements’ calculation in the absence of adhesion between concrete and reinforcement. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;913:022012. https://doi.org/10.1088/1757-899X/913/2/022012
  17. Ma J., Yu L., Li B., Yu B. Stress-strain model for confined concrete in rectangular columns with corroded transverse reinforcement. Engineering Structures. 2022;267:114710. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114710
  18. Jeon C.H., Lee J.B., Lon S., Shim Ch.S. Equivalent material model of corroded prestressing steel strand. Journal of Materials Research and Technology, 2019;8(2):2450-2460. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.02.010
  19. Bondarenko V.M., Kolchunov V.I. The concept and directions of development of the theory of structural safety of buildings and structures under the influence of force and environmental factors. Industrial and Civil Engineering. 2013;(2):28-31. (In Russ.)
  20. Fedorova N.V., Gubanova M.S., Savin S.Y. Deformation of intermediate zones of two-layers elements of reinforced concrete structures. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1425(1):012063. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1425/1/012063
  21. Chupichev O.B. Models for calculating the force resistance of a corrosion-damaged reinforced concrete element. Building and Reconstruction. 2010;27(1):55-59. (In Russ.)

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».