Релаксация напряжений в элементах железобетонных конструкций
- Авторы: Ларионов Е.А.1, Назаренко В.Г.2, Рынковская М.И.1, Гринько Е.А.1
-
Учреждения:
- Российский университет дружбы народов
- Научно-исследовательский центр «Строительство»
- Выпуск: Том 18, № 6 (2022): Научное наследие академика Виталия Михайловича Бондаренко
- Страницы: 534-543
- Раздел: Расчет и проектирование строительных конструкций
- URL: https://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/33549
- DOI: https://doi.org/10.22363/1815-5235-2022-18-6-534-543
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Расчет и прогноз длительной безопасности строительных конструкций сопряжен с динамикой напряженного состояния их композитных элементов и приводит к задачам релаксации для оценки перераспределения напряжений между составляющими конструктивный элемент компонентами. В исследовании рассматриваются железобетонные элементы и перераспределение напряжения с бетона на арматуру. Для решения соответствующей релаксационной задачи предлагается подход, основанный на концепции прочностной структуры материалов, рассматривающей их как объединение своих фракций (слоев, волокон) со статистически распределенными прочностями. Порождаемая нагружением потеря способности силового сопротивления частью фракций элемента влечет перераспределение напряжений на его целые фракции. В результате возникает нелинейная зависимость деформаций от расчетных напряжений, рассчитанных в предположении равнопрочности всех фракций. Для изотропного по прочности материала релаксационная задача сводится к решению линейного интегрального уравнения, сопряженного с его линейным реологическим уравнением. Выводится линейное интегральное уравнение относительно так называемого структурного напряжения способной к силовому сопротивлению частью элемента. После его решения искомое напряжение определяется как корень алгебраического уравнения, связывающего структурные и расчетные напряжения. Предлагаемый подход существенно упрощает получение необходимых в прогнозе длительной безопасности сооружений оценок напряжений в компонентах конструкционных элементов.
Об авторах
Евгений Алексеевич Ларионов
Российский университет дружбы народов
Email: evgenylarionov39@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4906-5919
доктор технических наук, профессор департамента строительства, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Виталий Григорьевич Назаренко
Научно-исследовательский центр «Строительство»
Email: kilativnazarenko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9035-9214
доктор технических наук, профессор
Российская Федерация, 109428, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6Марина Игоревна Рынковская
Российский университет дружбы народов
Email: rynkovskaya-mi@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0003-2206-2563
кандидат технических наук, доцент, директор департамента строительства, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Елена Алексеевна Гринько
Российский университет дружбы народов
Автор, ответственный за переписку.
Email: grinko-ea@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-0459-8359
заведующая лабораторией сопротивления материалов, кафедра машиностроительных технологий, Инженерная академия
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6Список литературы
- Boltzmann L.E. Zur Theorie der Elastischen Nachwirkung. Sitzungsberichte Kaiserliche Akademie Wissenhaft Wien Mathematische-Naturwissenhaft. 1874;70:275-306.
- Rabotnov Yu.N. Creep of construction elements. Moscow: Nauka Publ.; 1966. (In Russ.)
- Galustov K.Z. Nonlinear theory of concrete creep and calculation of reinforced concrete structures. Moscow: Fizmatlit Publ.; 2006. (In Russ.)
- Aleksandrovskii S.V., Solomonov V.V. Dependence of creep deformations of concrete on the initial level of stress. Intersectoral Issues of Construction. Domestic Experience: an Abstract Collection. 1972;(6):6-12. (In Russ.)
- Nazarenko V.G. Development of the fundamentals of the theory of calculation of reinforced concrete structures taking into account the peculiarities of regime loading (Doctor of Technical Sciences dissertation). Moscow; 1988. (In Russ.)
- Prokopovich I.Е. Influence of long processes on the intense and deformed conditions of constructions. Мoscow: Gosstrojizdat Publ.; 1963. (In Russ.)
- Arutyunyan N.Kh. Creep of aging materials. Inzhenernyy Zhurnal. Mekhanika Tverdogo Tela. 1967;(6):200. (In Russ.)
- Aleksandrovskii S.V. Calculation of concrete and reinforced concrete structures for temperature stability taking into account creep. Мoscow; 1973. (In Russ.)
- Bondarenko V.M., Bondarenko S.V. Engineering methods of the nonlinear theory of reinforced concrete. Moscow: Stroyizdat Pupl.; 1982. (In Russ.)
- Sanjarovsky R., Manchenko M. Errors in the theory of creep of reinforced concrete and modern norms. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2016;(3):25-32. (In Russ.)
- Sanzharovsky R.S., Ter-Emmanuilyan T.N., Manchenko M.M. Superposition principle as the fundamental error of the creep theory and standards of the reinforced concrete. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2018;14(2):92-103. (In Russ.) http://doi.org/10.22363/1815-5235-2018-14-2-92-104
- Bondarenko V.M., Larionov E.A. Strains superposition principle when construction elements have structural damages. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2011;(2):16-22. (In Russ.)
- Larionov E.A., Larionov A.E. Nonlinear creep theory. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2015;(2):58-65. (In Russ.)
- Larionov E.A., Larionov A.E. The theory of nonlinear creep of materials. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2017;(4):35-39. (In Russ.)
- Vasilyev P.I. On the question of choosing a phenomenological theory of concrete creep. Polzuchest Stroitelnykh Materialov. Moscow; 1964. p. 106-114. (In Russ.)
- Gvozdev A.A. Remark on the nonlinear theory of concrete creep under uniaxial compression. Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Mehanika Tverdogo Tela. 1972;(5):33. (In Russ.)
- Sanzarovsky R.S., Manchenko M.M. The creep of concrete and its instantaneous nonlinearity of deformation in the structural calculations. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2015;(2):33-40. (In Russ.)
- Larionov E.A., Rynkovskaya M.I., Grinko E.A. Rheological equations of concrete state and relaxation of stress. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2022;18(1):22-34. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/1815-5235-2022-18-1-22-34
- Vasilkova N.T., Bashcatova M.E., Larionov E.A. Stress relaxation of reinforced concrete beam under axial load. Structural Mechanics of Engineering Construction and Buildings. 2012;(1):24-29.
- Larionov E., Zveryaev E. Stress relaxation of construction elements. MATEC. Web of Conferences. 2017;117:00101. http://doi.org/10.1051/matecconf/201711700102