Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Reinforced Concrete and Stone Structures
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой железобетонных и каменных конструкций
postgraduate, lecturer, Department of Reinforced Concrete and Stone Structures
аспирант, преподаватель кафедры железобетонных и каменных конструкций
Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Applied Mathematics
доктор физико-математических наук, доцент, заведующая кафедрой прикладной математики
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Reinforced Concrete and Stone Structures
кандидат технических наук, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций
When conducting seismic calculations of reinforced concrete buildings and structures, it is quite important to use nonlinear models of structural performance, including those taking into account the overcritical operation in the fracture stage. The application of such models is especially important if the structures have an initial damage from fire or corrosion, as well as mechanical damage caused by force factors. The purpose of this study is to develop an analytical model of the deformation of eccentrically compressed reinforced concrete columns considering the stage of failure, which includes such processes as spelling of the protective layer, loss of stability of compressed reinforcement, and softening of confined concrete after reaching the design resistance. The existing models describing hysteresis behavior of reinforced concrete structures under low-cycle loading have been reviewed. The models have been analyzed in terms of considering the defining monotone curves, which are the boundaries of cyclic deformation. The model proposed in the research is constructed by analyzing the stages of the stress-strain state of a reinforced concrete column. At each stage, formulas are found for determining moment and curvature by solving equations of equilibrium of internal forces. Calculations based on the obtained model for a particular reinforced concrete column are carried out, monotonous diagrams are obtained, and a conclusion about the significant influence of the level of axial load on the character of deformation is made. On the basis of the obtained model, the construction of hysteresis diagrams under low-cycle loading is expected in the future.
При проведении сейсмических расчетов железобетонных зданий и сооружений достаточно важным является применение нелинейных моделей работы конструкций, в том числе учитывающих закритическую работу в стадии разрушения. Особенно актуально применение таких моделей, если конструкции имеют начальные повреждения от пожара или коррозии, а также механические повреждения, вызванные силовыми факторами. Цель исследования - разработка аналитической модели деформирования внецентренно сжатых железобетонных колонн с учетом стадии разрушения, которая включает такие процессы, как откол защитного слоя, потеря устойчивости сжатой арматуры, разупрочнение ограниченного бетона после достижения расчетного сопротивления. Проведен обзор существующих моделей, описывающих гистерезисное поведение железобетонных конструкций при малоцикловом нагружении. Анализ моделей проводился в части рассмотрения определяющих монотонных кривых, которые являются границами циклического деформирования. Предлагаемая модель строится посредством анализа стадий напряженно-деформированного состояния железобетонной колонны. На каждой стадии находятся формулы для определения момента и кривизны путем решения уравнений равновесия внутренних сил. Проведен расчет на основе представленной модели для конкретной железобетонной колонны, получены монотонные диаграммы, сделан вывод о существенном влиянии уровня осевой нагрузки на характер деформирования. На основе полученной модели в дальнейшем предполагается построение диаграммы гистерезиса при малоцикловом нагружении.