Неравновесные и нелинейные процессы при оценке потенциала живучести железобетонных конструктивных систем в запредельных состояниях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены задачи о неравновесных и нелинейных процессах при оценке потенциала живучести железобетонных конструктивных систем в запредельных состояниях. Дано определение понятия «экспозиция живучести» для количественной оценки потенциала живучести. Предложена расчетная модель, основанная на обобщении известной классической связи между скоростью изменения текущего относительного дефицита напряженно-деформированного состояния железобетона по отношению к каждому фиксированному времени, значению для описания во времени неравновесных процессов силового сопротивления конструкционных материалов в зависимости от режима и уровня нагружения. На основе теории линейной ползучести стареющих материалов построен алгоритм для определения меры ползучести коррозионно повреждаемого бетона и железобетона и определения параметра «экспозиция живучести» железобетонной статически неопределимой конструктивной системы с учетом неравновесных и нелинейных процессов ее деформирования во времени. Рассмотрен пример расчета потенциала живучести однопролетной жестко защемленной железобетонной балки с позиции критерия особого предельного состояния.

Об авторах

Наталия Борисовна Андросова

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева; Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ramia84@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0003-1251-7106

кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой строительных конструкций и материалов, Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева; научный сотрудник, Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН

Российская Федерация, 302026, Орел, ул. Комсомольская д. 95; Российская Федерация, 127238, Москва, Локомотивный пр-д, д. 21

Виталий Иванович Колчунов

Юго-Западный государственный университет; Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН

Email: asiorel@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5290-3429

академик РААСН, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой уникальных зданий и сооружений, Юго-Западный государственный университет; главный научный сотрудник, Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН

Российская Федерация, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94; Российская Федерация, 127238, Москва, Локомотивный пр-д, д. 21

Сергей Геннадьевич Емельянов

Юго-Западный государственный университет

Email: rector@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3012-0383

член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры уникальных зданий и сооружений

Российская Федерация, 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94

Список литературы

  1. Bondarenko V.M., Migal R.E., Ygupov B.A. Reserves and exposition of constructive safety of buildings operated in an aggressive environment. Building and Reconstruction. 2014;(1):3–10. (In Russ.)
  2. Bondarenko V.M., Kolchunov V.I. The concept and directions of theory development of buildings and structures constructive safety under force and environmental influences. Industrial and Civil Engineering. 2018;(2):28–31. (In Russ.)
  3. Fedorova N.V., Gubanova M.S. Crack-resistance and strength of a contact joint of a reinforced concrete composite wall beam with corrosion damages under loading. Russian Journal of Building Construction and Architecture. 2015;(2):6–18.
  4. Kolchunov V.I., Savin S.Y. Survivability criteria for reinforced concrete flame at loss of stability. Magazine of Civil Engineering. 2018;80:73–80. https://doi.org/10.18720/MCE.80.7
  5. Tamrazyan A.G., Mineev T.K., Zhukova L.I. Influence of chloride corrosion on probabilistic assessment of bearing capacity of beamless slabs overlap. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019;661:012117. https://doi.org/10.1088/1757-899X/661/1/012052
  6. Kabantsev O., Mitrovic B. Modeling post-critical deformation processes of flat reinforced concrete elements under biaxial stresses. MATEC Web of Conference. 2017;117:00071. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711700071
  7. Kodysh E.N., Trekin N.N. Special limiting state of reinforced concrete structures under emergency impacts. Concrete and reinforced concrete – problems and prospects. Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2018;(1):120–125. (In Russ.)
  8. Li J., Yao Y. A study on creep and drying shrinkage of high performance concrete. Cement and Concrete Research. 2001;31:1203–1206. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00539-7
  9. Vasanelli E., Micelli F., Aiello M.A., Plizzari G. Long term behavior of FRC flexural beams under sustained load. Engineering Structures. 2013;56:1858–1867. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2013.07.035
  10. Raiser V.D. Problem of buildings and structures survivability. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2012;(5):77–78. (In Russ.)
  11. Nazarov Y.P., Gorodetsky A.S., Simbirkin V.N. On the problem of ensuring the survivability of building structures under emergency impacts. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2009;(4):5–9. (In Russ.)
  12. Kolchunov V.I., Tamrazyan A.G. The main directions of development of constructive safety theory and reinforced concrete structures synthesis of buildings and structures. Concrete and Reinforced Concrete – a Look Into the Future: Scientific Works of the III All-Russian (II International) Conference on Concrete and Reinforced Concrete, Moscow, 12–16 May 2014. Moscow; 2014. p. 176–191. (In Russ.)
  13. Arutyunyan N.Kh., Kolmanovsky V.B. Theory of creep of inhomogeneous bodies. Moscow: Nauka Publ.; 1983. (In Russ.)
  14. Aleksandrovsky S.V., Vasiliev P.I. Experimental studies of concrete creep. Creep and Shrinkage of Concrete and Reinforced Concrete Structures. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1976. p. 97–152. (In Russ.)
  15. Bondarenko V.M., Karpenko N.I. Stress state level as a factor of structural changes and rheological power resistance. Academia. Architecture and Construction. 2007;(4):56–59. (In Russ.)
  16. Vasiliev P.I., Livshits Y.D. Application of concrete creep theory to the calculations of structures and bridges. Creep and Shrinkage of Concrete and Reinforced Concrete Structures. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1976. p. 268. (In Russ.)
  17. Gvozdev A.A., Yashin A.V., Petrova K.V. Strength, Structural Changes and Concrete Deformations. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1978. (In Russ.)
  18. Geniev G.A. On the evaluation of dynamic effects in beam systems made of brittle materials. Concrete and Reinforced Concrete. 1992;(9):25–27.
  19. Maslov G.N. Thermal stress state of concrete masses when taking into account the concrete creep. Izvestiya VNIIG. 1941;28:175–183.
  20. Prokopovich I.E., Zedgenidze V.A. Applied theory of creep. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1980. (In Russ.)
  21. Rabotnov Y.N. Creep of structural elements. Moscow: Nauka Publ.; 1966. (In Russ.)
  22. Rzhanitsyn A.R. Creep theory. Moscow: Nauka Publ.; 1968. (In Russ.)
  23. Sanzharovsky R.S. Nonlinear hereditary theory of creep. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2014;(1):63–68.
  24. Ulitsky I.I. Determination of creep deformations values and concrete shrinkage. Kyiv: Gosstroyizdat USSR Publ.; 1963. (In Russ.)
  25. Kharlab V.D. Fundamental questions of the linear theory of creep (with reference to concrete). St. Petersburg: St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, ASV Publ.; 2014. (In Russ.)
  26. Bažant Z.P., Prasannan S. Solidification theory for concrete creep. Formulation. Journal of Engineering Mechanics. 1989;115(8):1691–1703.
  27. Gilbert R.I. Creep and shrinkage models for high strength concrete – proposals for inclusion in AS3600. Australian Journal of Structural Engineering. 2002;4(2):95–106.
  28. Hamed E. Nonlinear creep response of reinforced beams. Journal of Mechanics of Materials and Structures. 2012;7(5):435–460.
  29. Bondarenko V.M., Kolchunov V.I. Exposition of robustness. News of Higher Educational Institutions. Construction. 2007;(5):4–8.
  30. Kolchunov V.I., Fedorova N.V., Savin S.Y. Dynamic effects in statically indeterminate physically and structurally nonlinear systems. Industrial and Civil Engineering. 2022;(9):42–50.
  31. Geniev G.A., Kolchunov V.I., Klyueva N.V. Strength and deformability of reinforced concrete structures under accidental actions. Moscow: ASV Publ.; 2004. (In Russ.)
  32. Arutyunyan N.Kh. Some questions of the theory of creep. Moscow: Gostekhizdat Publ.; 1952. (In Russ.)
  33. Recommendations for taking into account creep and shrinkage of concrete in the calculation of concrete and reinforced concrete structures. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1988. (In Russ.)
  34. Travush V.I., Murashkin V.G. Influence of creep to deformation and stress distributions of bending element. Building and Reconstruction. 2017;(2):57–70.
  35. Bondarenko V.M. Some questions of the nonlinear reinforced concrete theory. Kharkov: Kharkov University Press; 1968. (In Russ.)
  36. Fedorova N.V., Medyankin M.D., Bushova O.B. Determination of static-dynamic deformation parameters of concrete. Industrial and Civil Construction. 2020;(1):4–11. (In Russ.)
  37. Kolchunov V.I., Klyueva N.V., Androsova N.B., Bukhtiyarova A.S. Robustness of buildings and structures under accidental actions. Moscow: ASV Publ.; 2016. (In Russ.)
  38. Fedorova N.V., Kolchunov V.I., Gubanova M.S. Deformation of composite plane-stressed reinforced concrete structures. Moscow: MISI-MGSU Publ.; 2022. (In Russ.)
  39. Selyaev V.P., Selyaev P.V. Physico-chemical foundations of fracture mechanics of cement composites. Saransk: Mordovia State University Publ.; 2018. (In Russ.)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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».