автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Деформирование и разрушение железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапных повреждениях

На правах рукописи

Моргунов Михаил Валерьевич

ДЕФОРМИРОВАНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ПЕРЕМЕННОМ ПОЛОЖЕНИИ НАГРУЗКИ И ВНЕЗАПНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЯХ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел 2005

Работа выполнена в Брянской государственной инженерно-технологической

академии

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Парфенов Сергей Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Тамразян Ашот Георгиевич

кандидат технических наук, доцент Осовских Евгений Васильевич

Ведущая организация ОАО ТИ ВНИИЖелезобетон, г. Москва

Защита состоится «25» февраля 2005 г. в 13-00 на заседании диссертационного Совета ДМ 212.182.05 при Орловском государственном техническом университете по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе 29, ОрелГТУ, ауд. 212. Факс 8(0862) 43-92-41.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловского государственного технического университета (ОрелГТУ).

Автореферат разослан «24» января 2005 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент

Никулин А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В настоящее время вопросы безопасности конструктивных систем в мире и особенно в России в условиях ее переходной экономики, приобретают все большее значение. С вводом в хозяйственный оборот новых технологических решений, а также с увеличением объемов реконструкции на фоне не всегда высокого качества проектной документации, строительных материалов и конструкций неизбежно увеличение, так называемых, запроектных воздействий техногенного характера. К ним можно отнести воздействия, не предусмотренные условиями нормальной эксплуатации конструкций, возникающие при чрезвычайных ситуациях, а также связанные с грубыми человеческими ошибками. При указанных воздействиях разрушение конструкции может приобретать различный характер: от разрушения локального характера до прогрессирующего, или, так называемого, лавинообразного. Поэтому актуальным направлением теоретических и экспериментальных исследований является создание методов и алгоритмов расчета, учитывающих эволюционные и особенно внезапные повреждения конструктивных систем и, соответственно, их конструктивную и физическую нелинейность деформирования и разрушения.

Важными задачами обозначенного направления исследований являются: анализ конструктивных схем сооружений с точки зрения возможного характера разрушения, уточнение расчетных схем конструктивных систем с позиции имеющихся запасов по сравнению с их выбором на стадии расчета по предельным состояниям, изучение специфики динамического эффекта в случае возможного хрупкого разрушения отдельных элементов (связей) от внезапных запроектных воздействий и влияния его на усилия и деформации в других элементах конструкции.

Немногочисленные исследования, выполненные в этом направлении, относятся к стержневым и балочным железобетонным конструкциям при статической нагрузке. Переменное положение нагрузки при расчете конструкций на указанные воздействия ранее не рассматривалось.

Цель работы - развитие элементов теории и практических методов расчета железобетонных конструкций в нелинейной постановке при переменном положении нагрузки и внезапных повреждениях с учетом видоизменения конструктивных и расчетных схем.

Научную новизну работы составляют:

- расчетная модель силового сопротивления изгибаемого железобетонного элемента в балочных конструктивных системах при переменном положении

нагрузки и внезапном выключении из работы отдельных элементов, сечений или связей;

- математическая модель определения невыгодных положений нагрузки для сечений элементов конструкции;

- расчетные зависимости для определения приращений динамических кривизн и обобщенных усилий в сечениях балочных железобетонных конструкций с учетом видоизменения в процессе внезапного нагружения конструктивных и расчетных схем при переменном положении нагрузки;

- алгоритм и программа для анализа конструктивно и физически нелинейного деформирования и разрушения железобетонных балочных конструкций при рассматриваемых воздействиях;

- результаты численных исследований деформирования и разрушения элементов рассматриваемых железобетонных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном выключении из работы отдельных элементов, сечений или связей.

Автор защищает:

- теоретические предпосылки и расчетные зависимости для определения приращений кривизн в сечениях нелинейно деформируемых железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном выключении из работы отдельных элементов, сечений или связей;

- расчетные зависимости для определения параметров силового сопротивления изгибаемых железобетонных элементов по нормальному сечению рассматриваемым воздействиям;

- математическую модель для определения максимальных усилий в сечениях элементов конструкции и соответствующих положений нагрузки;

- методику, алгоритм и программу для анализа деформирования и разрушения физически и конструктивно нелинейных железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном выключении из работы отдельных элементов;

- результаты численных исследований и анализа особенностей разрушения железобетонных балочных конструкций при рассматриваемых запроектных воздействиях и рекомендации по проектированию железобетонных балочных конструкций, нагруженных подвижной нагрузкой (эстакады, переходы, элементы мостовых конструкций и др.), при внезапных повреждениях.

Достоверность научных положений и выводов основывается на использовании общепринятых допущений строительной механики и теории железобетона, результатах анализа многовариантных численных исследований, а также сопоставлении теоретических результатов с экспериментальными.

Практическое значение и реализация результатов работы.

Разработанный теоретический аппарат позволяет анализировать деформирование и разрушение железобетонных статически неопределимых балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном выключении в них отдельных связей или элементов. Такой анализ в дополнение к основным положениям расчета конструкций по предельным состояниям позволяет дать количественную оценку живучести рассматриваемых конструкций.

Результаты проведенных исследований были использованы ОАО «ГПИст-роймаш» при поверочных расчетах живучести и остаточного ресурса подкрановых конструкций ряда обследуемых институтом производственных зданий. Они внедрены в учебный процесс Брянской государственной инженерно-технологической академии, Орловского государственного технического университета для студентов строительных специальностей в дисциплинах «САПР строительных конструкций», «Основы конструктивной безопасности зданий и сооружений», «Реконструкция зданий, сооружений и застройки», «Обследования и испытания заданий и сооружений».

Апробация работы и публикации.

Результаты исследований докладывались и обсуждались на I Международной научно-практической конференции «Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплексов и жилищно-коммунального хозяйства» (Брянск 2002 г.), на II Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного и дорожного комплексов» (Брянск 2003 г.), на третьих Международных академических чтениях «Проблемы обеспечения безопасности строительного фонда России» (Курск 2004 г.).

В полном объеме работа доложена и одобрена на заседании кафедры строительных конструкций Брянской государственной инженерно-технологической академии (г. Брянск, октябрь 2004 г.) и на заседании кафедры строительных конструкций и материалов Орловского государственного технического университета (г. Орел, ноябрь 2004 г.).

По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения с основными выводами, списка литературы и приложений. Она изложена на 190 страницах, включающих 139 страниц основного текста, 26 рисунков, 1 таблицу, список литературы из 185 наименований и 4 приложения. Диссертационная работа выполнялась на кафедре «Строительные конструкции» Брянской инженерно-техно логической академии под руководством доктора технических наук, проф. |Ю.Я.Юдина| 2001-2003, а затем под руководством кандидата технических наук, доцента С.Г.Парфенова 2003-2004.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность рассматриваемой темы, приведены общая характеристика работы и основные положения, которые автор выносит на защиту.

В первой главе представлен обзор состояния и концепции развития методов расчета и нормирования безопасности строительных конструкций, и современных методов анализа силового сопротивления железобетонных балочных конструкций при проектных и запроектных воздействиях.

Существующая нормативная база и нормативные методы в отечественной и зарубежной практике базируются на основных положениях теории предельных состояний. Они позволяют определять и оценивать параметры напряженно-деформированного состояния конструкций на этапах, предшествующих наступлению предельных состояний, и при их возникновении.

На данный момент отечественными и зарубежными учеными проведено значительное количество исследований в области разработки и совершенствования физических моделей силового сопротивления железобетонных конструкций (В.Н. Байкова, В.М. Бондаренко, С.В. Бондаренко, А.А. Гвоздева, Г.А Гениева, А.Б. Голышева, Ю.П. Гущи, П.И. Васильева, А.С. Залесова,

A.В. Забегаева, Н.И. Карпенко, Вл.И. Колчунова, С.М. Крылова, В.И. Майорова,

B.М. Митасова, В.И. Мурашева, Т.М. Пецольда, К.А Пирадова, Б.С Расторгуева, Р.С. Санжаровского, В.И. Травуша, В.В. Тура, B.C. Федорова, В.П. Чиркова, Г.Н. Шоршнева, В.В. Шугаева, Е.Г. Смита, М. Саргена, и др.) Эти модели, как и в целом основные положения метода предельных состояний, могут быть вполне использованы для создания расчетного аппарата по исследованию процессов деформирования и разрушения конструкций при запроект-ных воздействиях, авариях и других чрезвычайных ситуациях.

Действующие и создаваемые нормативные документы, при всех позитивных моментах, основаны на традиционных концепциях конструктивной безопасности, связанной с выполнением требований предельных состояний. Они не отражают всех особенностей напряженно-деформированного состояния во время эксплуатации железобетонных конструкций, в том числе особенностей силового сопротивления конструкций внезапным запроектным воздействиям и, следовательно, не позволяют достаточно строго оценить живучесть конструктивных систем при таких воздействиях.

К настоящему времени накоплен значительный опыт, касающийся причин, последствий, скорости проявления, диапазона отказа сооружений и предложены варианты классификации этих отказов. Отмечено, что ранее Ю.Н. Работновым, затем Н.С. Стрелецким, В.В. Болотиным, В.М. Бондаренко, В.П. Чирковым и др. ученными было сформулировано понятие конструктивной безопасности, и обозначены основные факторы, определяющие эту безопасность Ими и другими исследователями в области железобетонных конструкций

(О Д Астафьевым, А Я Исайкиным, А В Забегаевым, М Б Краковским, В Д Райзером, А И Попеско, В И Римшиным, Р С Санжаровским, Н Н Складневым, С М Скоробогатовым, А Г Тамразяном, В С Федоровым, В С Уткиным) заложены основы расчета конструктивной безопасности систем, в частности железо бетонных конструкций, с учетом накапливающихся в процессе эксплуатации повреждений и дефектов, а также с учетом предыстории создания и эксплуатации конструкций Наибольшее число исследований последних лет по затронутой проблеме использует вероятностные методы оценки предельных состояний для определения надежности строительных конструкций Однако не все направления этой проблемы остаются в поле зрения ученых В частности, не анализируются последствия внезапно приложенных к конструкции запроектных воздействий, вызванных ошибками в расчетах, аварийными и другими чрезвычайными ситуациями Известные работы этого направления (А В Александрова, Г А Гениева, Н И Карпенко, В И Колчунова, И Е Милейковского, В И Травуша В С Федорова, Г Аугусти, и др) носят, в основном, постановочный характер или решают отдельные задачи по прочности или устойчивости конструктивных систем

Во второй главе построена формализованная математическая модель определения невыгодных положений нагрузки для заданных сечений балочной конструкции При рассмотрении переменного положения нагрузки, учитывая известную сложность постановки и решения таких задач даже при статической нагрузке, целесообразно было применение аппарата системы автоматизированного проектирования (САПР)

Математическая модель разработана с использованием классических приемов строительной механики, связанных с построением линий влияния (ЛВ), применением их свойств и правил загружения подвижной нагрузкой

При алгоритмизации задачи последовательно рассматривается каждый пролет балочной системы, причем для неразрезных балочных систем учитывается положение нагрузки в соседних пролетах относительно рассматриваемого пролета Расположение грузов при загружении соответствующих ЛВ последовательное, от 1-го до последнего к-го груза над каждым из фиксированных сечений балочной системы (1 - т)

Значения изгибающих моментов в сечениях балочной системы (рис 1) определяются по формуле

тде ^ф - коэффициент, принимаемый в зависимости от расположения груза

Мп и Ми<р- ординаты ЛВ в /-том сечении с учетом опорных моментов, соответственно, для грузов Рги Рф.

рГ

в~Г

Ьг-1

Р л 1р

Г ф гг -»-•—

а) 1.

М * I

1

рк -»

I ' I

^ 4х I

а, I '--*

--* /,

,0 л

б)

КГ" Щг

!,<Р

лвМ; ^тшишшшшп^

в) }

^шШШШППть^ лв мя

мн>1

^тппиканнтштть. ■чщщщщц^чцщщ^^

лв М,

Рис. 1. К определению невыгодньж положений нагрузки в неразрезньж балочньж системах: а - загружение ¿-того пролета для нахождения моментов в фиксированных сечениях «/»:; б - линия влияния /-го сечения без учета опорных моментов; в - линии влияния опорных моментов.

Для неразрезных балочных систем по сравнению с разрезными (рис. 1б) дополнением будут служить добавки от загружения нагрузкой ЛВ опорных моментов рассматриваемого пролета (рис.1 в). В основу расчета опорных моментов положен метод фокусных отношений.

Значения М,, находятся по формуле:

где - значения ЛВ опорных моментов от действия

В результате численной реализации рассматриваемого алгоритма составляется матрица изгибающих моментов в фиксированных сечениях

Затем производится анализ матрицы Ь/^р для каждого сечения на максимальные значения моментов и запись в матрицу соответствующего положения нагрузки:

Третья глава диссертации посвящена построению методики расчета параметров нелинейного деформирования железобетонных балочных элементов при переменном положении нагрузки и внезапных запроектных воздействиях. Определение приращений динамических кривизн в железобетонных элементах балочных систем выполнено квазистатическим методом без привлечения аппарата динамики сооружений на энергетической основе с использованием теории проф. ГА Гениева.

При построении методики расчета наряду с традиционными предпосылками современной теории железобетона были приняты следующие рабочие гипотезы:

- время действия внезапных запроектных нагрузок исчисляется десятыми и сотыми долями секунды, что соизмеримо с динамическими нагрузками;

- учитывается изменение динамической прочности бетона и стали в момент запроектного воздействия;

- предельные состояния сечений элементов конструктивной системы определяются предельным значением обобщенных усилий;

- в момент внезапного запроектного воздействия положение нагрузки считается неизменным;

- приращения динамических кривизн в сечениях изгибаемых железобетонных элементов при мгновенном переходе заданной «-раз статически неопределимой балочной системы в («-1)-раз статически неопределимую систему определяются из условия постоянства полной удельной энергии деформирования соответствующих элементов.

Расчет прочности железобетонного элемента по нормальному сечению производится на основе варианта деформационной расчетной модели, предложенной в работах А.И. Никулина. Отличительной особенностью этой модели является то, что в ней используется энергетический подход к трансформированию эталонных диаграмм сжатия и растяжения бетона в диаграммы неоднород-

ного деформирования, соответствующие напряженно-деформированному состоянию внецентренно сжатых и изгибаемых конструкций.

Для аналитического описания диаграмм деформирования бетона (рис. 2, а) используется следующая зависимость:

о1 = (1+£у£-,)/(1 , (5)

где - начальный модуль упругости и параметры нелинейности

деформирования бетона, получаемые экспериментально-теоретическим путем (/=601 - для эталонных диаграмм центрального сжатия, ]=Ы01 - то же, растяжения, }=Ъ02 - для диаграмм неоднородного сжатия бетона, ]=Ы02 - то же, растяжения); сг„ е, - текущие значения напряжений и деформаций сжатия (1=Ъе) и растяжения (1=Ы).

Расчетная схема нормального сечения изгибаемого железобетонного элемента на стадии исчерпания прочности представлена на рис. 2, б.

а) б)

Рис. 2. К определению прочности железобетонного элемента по нормальному сечению: а - диаграммы деформирования бетона при центральном и неоднородном сжатии (кривые 1 и 2) и растяжении (кривые 3 и 4); б - схема распределения деформаций, напряжений и усилий в нормальном сечении железобетонного элемента на стадии исчерпания прочности.

Ее аналитическое отображение приводит к трем основным группам уравнений в традиционной форме их записи: уравнениям равновесия, условиям совместности деформаций и физическим соотношениям в виде диаграмм деформирования для бетона и арматуры. Определение предельных значений кривизн в расчетных сечениях железобетонных элементов, работающих с трещинами, выполнено на основе гипотезы плоских сечений в варианте В.И. Мурашева - Я.М. Немировского.

Из рассмотрения п-раз статически неопределимой железобетонной балочной системы, находящейся под действием эксплуатационной нагрузки, при внезапном запроектном воздействии в виде выключения из работы опорного сечения или опоры (рис. 3) анализируются возможные варианты разрушения (п-1) системы.

В результате запроектного воздействия в элементах конструкции, оставшихся неразрушенными, возникнет динамический эффект. Изгибающие моменты и соответствующие им кривизны в произвольном /-том сечении неразрушенных элементов (п-1) системы в течение первого полупериода ее колебаний будут превышать изгибающие моменты и кривизны, соответствующие статическому нагружению (п-1) системы.

Определение приращений динамических кривизн в сечениях железобетонных элементов при переменном положении нагрузки и внезапном запроектном воздействии выполняется с помощью обобщенной диаграммы «момент -кривизна». Для практического применения диаграмма (рис. За) может быть представлена следующей зависимостью:

М = 2ае • к(1 - аг • кУ(2ш • Мр))/ ш, (6)

М<Ро

Согласно принятым гипотезам, условие постоянства полной удельной энергии для данной диаграммы «М-ае» приводит к равенству:

где М0 - предельное значение момента; к = tg<p0; Ш ■

"п-1

|А/(эе)гйе - |М(аг)с?эе = Мп_\ ■ Даеп1

(7)

где

аег,

После подстановки зависимости (6) в уравнение (7) и выполнения интегрирования оно приводится к кубическому уравнению относительно :

В уравнении (8) значения кривизн <Ип и <БИ_] определяются предварительным расчетом, соответственно, п и (п-1) системы.

---деформированная схема п системы

-деформированная схема (п-1) системы с учетом динамического

эффекта

Рис. 3. К расчету деформирования железобетонной балочной системы при эксплуатационных нагрузках и внезапном запроекгном воздействие: а - диаграмма «Л/-ае»:; б - расчетная схема п-системы; г, д - балочная система после выключения из работы, соответственно, опорного сечения и опоры (¡г=2).

С использованием полученных уравнений для определения динамических кривизн в работе построена общая схема анализа напряженно-деформированного состояния балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапных запроектных воздействиях.

Запредельное состояние конструктивной системы при внезапном выключении из работы элемента характеризуется либо некоторым интегральным результатом накопления повреждений в ее элементах, либо выключением одной или последовательно нескольких связей вплоть до прогрессирующего разрушения. Количественно живучесть балочной системы при запроектном воздействии оценивается с помощью обобщенного коэффициента конструкгив-ной безопасности системы определяемого следующим образом. Для каждого пролета балочной системы вычисляется коэффициент конструктивной

безопасности . При соответствующее значение коэффициента

назначается равным 1/п (где п - число пролетов балки), при С^< 1 его значение

принимают равным нулю. Величина обобщенного коэффициента конструктивной безопасности системы находится по формуле

(9)

Значение коэффициента конструктивной безопасности пролета определяется как отношение разрушающего для данного пролета момента к моменту, полученному от суммарного действия эксплуатационной и запроект-ной нагрузок.

В четвертой главе разработаны методика, алгоритм и программа для анализа деформирования и разрушения железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном выключении из работы связей (сечений, элементов) с учетом изменения конструктивных схем и характеристик материалов.

Алгоритм включает в себя следующие этапы:

1. Определяются невыгодные положения нагрузки для фиксированных сечений.

2. Для каждого рассматриваемого сечения при соответствующем невыгодном положении нагрузки производится:

а) проектный расчет заданной ^раз статически неопределимой системы;

б) запроектный расчет (п-1)-раз статически неопределимой системы на эксплуатационные нагрузки;

7=1

в) запроектный расчет (п-1)-раз статически неопределимой системы на эксплуатационные нагрузки с учетом динамического эффекта от внезапного запроектного воздействия.

3. Производится построение поверхностей моментов и кривизн (п-1)-раз статически неопределимой балочной системы при переменном положении нагрузки и внезапном запроектном воздействии.

4. Используя принятые критерии разрушения отдельных сечений, определяется характер разрушения всей системы. Для наиболее опасного положения нагрузки определяется обобщенный коэффициент конструктивной безопасности (Са).

Разработанный алгоритм расчета железобетонных балочных конструкций для оценки живучести систем включает следующие основные блоки: «Управляющий блок», «Несущая способность», «Загружение», «Конструкция», «Сечение».

На основе разработанного алгоритма построена программа «8о$1ау», обеспечивающая возможность оценки схем разрушения и живучести железобетонных балочных конструкций при переменном положении эксплуатационной нагрузки и внезапном выключении из работы отдельных элементов. Для ведения диалога между пользователем и ЭВМ применяется интерактивная система. В качестве средств трехмерной визуализации результатов расчета используется система Ма&САБ 11.

С помощью данной программы были выполнены численные исследования железобетонных балочных конструкций при рассматриваемых воздействиях. Производилась оценка влияния соотношения пролетов конструкции, граничных условий, конструктивных параметров и схем нагрузок, на коэффицинт динамичности и живучесть статически неопределимых железобетонных балочных систем.

Анализ результатов численных исследований позволяет отметить следующее. Характер разрушения балочной конструкции зависит от расположения нагрузки в момент приложения внезапного запроектного воздействия. На рис.4 в плоскостях, параллельных плоскости У02, построены эпюры изгибающих моментов в элементах сечений балочной системы. По оси X отложены координаты сечений балочной конструкции, в которых возникают максимальные изгибающие моменты при соответствующих невыгодных положениях нагрузки. Так, из рис. 4а видно, что разрушения сечений балочной системы над второй и третьей опорами будут происходить при возникновении максимальных моментов в серединах первого, второго и третьего пролетов.

Результаты расчета балочной системы с различными соотношениями пролетов показали, что, варьируя размерами пролетов, можно изменять схемы разрушения конструктивной системы. На рис. 4б видно, что в балочной системе с уменьшенным в два раза третьим пролетом при рассматриваемых загружени-

ях разрушение двух пролетов, расположенных слева, не происходит Следовательно, включением в конструктивную систему балок с меньшими пролетами, чем основные, можно повысить живучесть системы

"ТО-

X, м

Рис. 4. Поверхности значений моментов в сечениях балочной системы при внезапном разрушении 2-го опорного сечения: а - равнопролетная (/1,2,34,5 = 6м) при I варианте нагрузки; б - с уменьшенным в два раза третьим пролетом (при /3 = 3 м, /1,2,4,5 =6 м;) при II варианте нагрузки; в - равнопролетная (/1,2,3,4,5 = 6 м) при II варианте нагрузки; г - варианты схем нагрузок; 1 - поверхности предельных значений моментов.

Значительное влияние на живучесть рассматриваемых конструктивных систем оказывает схема нагрузки Количество положений нагрузки, при кото-

рых разрушается балочная система, больше при второй схеме нагрузки (рис. 4 в).

Численным анализом балок с различным количеством пролетов (до 10 пролетов) установлено, что динамический эффект, возникающий от запроект-ного воздействия, оказывает влияние на работу балочной системы лишь в пяти пролетах по обе стороны от места приложения запроектного воздействия

Повышение прочности бетона в железобетонных элементах балочной системы, при прочих равных условиях, ведет к увеличению динамического коэффициента аналогичное влияние оказывает и повышение процента армирования.

Уровень напряженно-деформированного состояния в железобетонных элементах балочной системы также оказывает влияние на динамический коэффициент: при его повышении динамический коэффициент в таких упруго-хрупко-пластических материалах, как железобетон уменьшается.

Выявленные качественные и количественные характеристики деформирования и разрушения балочных железобетонных конструкций при переменном положении эксплуатационной нагрузки и внезапном запроектном воздействии явились основой для разработки приведенных в этой главе рекомендаций по повышению живучести рассматриваемых конструктивных систем. В числе основных положений этих рекомендаций отмечается, что для повышения живучести рассматриваемых многопролетных железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапных повреждениях предлагается устройство конструктивных шарниров. При определении топологии, условий опирания и соединения железобетонных элементов конструктивных систем, а также соотношения их жесткостей дополнительно к традиционному статическому и конструктивному расчетам рекомендуется проводить расчет по определению обобщенного коэффициента конструкционной безопасности проектируемой системы. Варьируя названными параметрами в пределах конструктивно-технологических возможностей, необходимо обеспечивать повышение живучести несущей системы.

Конкретное проектное решение принимается в соответствии с этими рекомендациями и определяется технико-экономическим анализом с учетом функционального назначения и ответственности сооружения1 с одной стороны учитывается увеличение расхода материалов от снижения степени статической неопределимости балочной системы; с другой - определяется возможный ущерб от прогрессирующего или локального разрушения конструктивной системы.

В приложения к диссертации включены: тексты и интерфейс программы по расчету неразрезных железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном запроектном воздействии в виде выключения из работы опорного сечения или опоры; пример динамического расчета балки на запроектное воздействие и расчет по предложенной методике. Приведены также материалы, подтверждающие внедрение результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. С использованием классических приемов строительной механики по построению ЛВ разработана математическая модель определения невыгодных положений нагрузки для заданных сечений элементов балочной конструкции.

2. Построены аналитические зависимости для определения обобщенных усилий и приращений динамических кривизн в сечениях железобетонных элементов, позволяющие исследовать деформирование и разрушение физически и конструктивно нелинейных балочных систем при переменном положении эксплуатационной нагрузки и внезапных запроектных воздействиях в виде выключения из работы отдельных элементов, сечений или связей.

3. Предложена методика расчета прочности железобетонных балочных элементов по нормальному сечению на основе варианта деформационной расчетной модели, отличительной особенностью которой является энергетический подход к трансформированию эталонных диаграмм сжатия и растяжения бетона в диаграммы неоднородного деформирования.

4. На основе предложенного расчетного аппарата разработаны алгоритм и программа для оценки живучести железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапных запроектных воздействиях.

5. Численными исследованиями железобетонных балочных систем выявлено влияние конструктивных параметров, схемы нагрузки, топологии конструкции на коэффициент динамичности и живучесть рассматриваемых систем.

6. Разработаны рекомендации по повышению живучести железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапных повреждениях.

7. Результаты проведенных исследований и предложенная программа были использованы в проектной организации ОАО «ГПИстроймаш» при поверочных расчетах неразрезных балочных конструкций для оценки их живучести при внезапном выключении из работы отдельных сечений (элементов). Применение предложенной программы позволило (по сравнению с традиционным расчетом) получить более полную информацию об особенностях силового сопротивления железобетонных балочных конструкций и сделать прогноз об их остаточном ресурсе при возможных запроектных воздействиях.

Основное содержание диссертации представлено в следующих публикациях:

1.Юдин, Ю.Я. Автоматизированный расчет подкрановых балок/ Ю.Я. Юдин, М.В.Моргунов // Сборник научных статей студентов и аспирантов. Брян. гос. инженер.-технол. акад. - Брянск, 2000.- С. 33-37. Лично автором выполнено 3 с.

2. Моргунов, М.В. Автоматизированное проектирование подкрановых конструкций в виде статически неопределимых балок/ М.В. Моргунов //Вклад ученых и специалистов в национальную экономику. Материалы региональной технической конференции/ Брян. гос. инженер.-технол. акад.- Брянск, 2002 г. С. 262-265.

3. Юдин, Ю.Я. Расчет ферм на подвижную нагрузку при езде понизу на ПЭВМ/ Ю.Я. Юдин, ВА Ильичев, М.В. Моргунов //Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплексов и жилищно-коммунального хозяйства. Труды международной научно-практической конференции/ Брян. гос. инженер.-технол. акад.- Брянск, 2003. - С. 118-122. Лично автором выполнено 3 с.

4. Моргунов, М.В. Алгоритм автоматизированного расчета многопролетных неразрезных подкрановых балок/ М.В. Моргунов // Проблемы строительного и дорожного комплексов. Материалы II международной научно-практической конференции/ Брян. гос. инженер.-технол. акад.- Брянск, 2003. - С. 262-265.

5. Клюева, Н.В. Алгоритм расчета статически неопределимых нелинейно деформируемых конструктивных балочных систем на подвижную нагрузку при внезапном выключении из работы отдельных элементов/ Н.В. Клюева, М.В. Моргунов // Проблемы обеспечения безопасности строительного фонда России: Материалы III Международных академических чтений / Курск, гос. техн. ун-т. -Курск, 2004. - С. 90-97. Лично автором выполнено 4 с.

6. Моргунов, М.В. Расчет железобетонных статически неопределимых балочных и пространственных систем на действие подвижной нагрузки при внезапном выключении связей/ М.В. Моргунов, Н.В. Клюева // Расчеты и проектирование пространственных конструкций с учетом физической и геометрической нелинейности. Тезисы докладов научной сессии МОО «Пространственные конструкции», 15 дек. 2004г; НИИЖБ.- М, 2004. - С. 48-49. Лично автором выполнено 1 с.

Подписано в печать 20.01.05 Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,2. Тираж 100 экз.

Брянская государственная инженерно-технологическая академия 241037, г. Брянск проспект Станке-Димитрова, д. 3

Où. г.ъ

i О46

ВВЕДЕНИЕ

1. ВОПРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ

ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.

1.1. Развитие методов расчета и нормирования безопасности зданий и сооружений.

1.2. Основные концепции повышения безопасности эксплуатируемых зданий и сооружений.

1.3. Методы анализа силового сопротивления железобетонных конструкций в предельных и запредельных состояниях при переменном положении нагрузки.

1.4. Краткие выводы. Цель и задачи исследований.

2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МАКСИМАЛЬНЫХ УСИЛИЙ В СЕЧЕНИЯХ ЭЛЕМЕНТОВ

КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ПЕРЕМЕННОМ ПОЛОЖЕНИИ

НАГРУЗКИ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Математическая модель расчета статически определимых и неопределимых балочных систем при переменном положении нагрузки.

2.3. Алгоритм автоматизированного расчета ферм при переменном положении нагрузки.

2.4. Математическая модель и ее формализация определения невыгодных положений нагрузки для сечений многопролетных неразрезных балочных систем.

2.5. Выводы.

3. ДЕФОРМИРОВАНИЕ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ СИСТЕМ ПРИ

ПЕРЕМЕННОМ ПОЛОЖЕНИИ НАГРУЗКИ И ВНЕЗАПНЫХ

ПОВРЕЖДЕНИЯХ

3.1. Исходные гипотезы и положения. ф 3.2. Определение деформаций в сечениях железобетонных балочных систем при внезапных повреждениях.

3.3. Определение приращений кривизн в сечениях железобетонных элементов балочных систем при динамических эффектах.

3.4. Анализ запредельных состояний статически неопределимых конструкций при переменном положении нагрузки.

3.5. Выводы.

4. ОСОБЕННОСТИ АЛГОРИТМИЗАЦИИ РАСЧЕТА И

ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ПЕРЕМЕННОМ положен™ нагрузки и внезапных повреждениях.

4.1. Особенности алгоритмизации задач расчета неразрезных железобетонных балочных систем при переменном положении нагрузки и внезапных запроектных воздействиях

4.2. Цель и задачи численного эксперимента.

4.3. Анализ запредельных состояний статически неопределимых железобетонных конструкций при переменном положении нагрузки.

4.4. Рекомендации по повышению живучести балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапных повреждениях.

4.5. Выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В настоящее время вопросы безопасности конструктивных систем в мире, и особенно в России в условиях ее переходной экономики, приобретают все большее значение. С вводом в хозяйственный оборот новых технологических решений, а также с увеличением объемов реконструкции на фоне не всегда высокого качества проектной документации, строительных материалов и конструкций неизбежно увеличение, так называемых, запро-ектных воздействий техногенного характера. К ним можно отнести воздействия, не предусмотренные условиями нормальной эксплуатации конструкций, возникающие при чрезвычайных ситуациях, а также связанные с грубыми человеческими ошибками. При указанных воздействиях разрушение конструкции может приобретать различный характер: от разрушения локального характера до прогрессирующего, или, так называемого, лавинообразного. Поэтому актуальным направлением теоретических и экспериментальных исследований является создание методов и алгоритмов расчета, учитывающих эволюционные и особенно внезапные повреждения конструктивных систем и, соответственно, их конструктивную и физическую нелинейность деформирования и разрушения.

Важными задачами обозначенного направления исследований являются: анализ конструктивных схем сооружений с точки зрения возможного характера разрушения, уточнение расчетных схем конструктивных систем с позиции имеющихся запасов по сравнению с их выбором на стадии расчета по предельным состояниям, изучение специфики динамического эффекта в случае возможного хрупкого характера разрушения отдельных элементов (связей) от внезапных запроектных воздействий и влияния его на усилия и деформации в других элементах конструкции.

Немногочисленные исследования, выполненные в этом направлении, относятся к стержневым и балочным железобетонным конструкциям при статической нагрузке. Переменное положение нагрузки при расчете конструкций на указанные воздействия ранее не рассматривалось.

Цель работы - развитие элементов теории и практических методов расчета железобетонных конструкций в нелинейной постановке при переменном положении нагрузки и внезапных повреждениях с учетом видоизменения конструктивных и расчетных схем.

Научную новизну работы составляют:

- расчетная модель силового сопротивления изгибаемого железобетонного элемента в балочных конструктивных системах при переменном положении нагрузки и внезапном выключении из работы отдельных элементов, сечений или связей;

- математическая модель определения невыгодных положений нагрузки для сечений элементов конструкции;

- расчетные зависимости для определения приращений динамических кривизн и обобщенных усилий в сечениях балочных железобетонных конструкций с учетом видоизменения в процессе внезапного нагружения конструктивных и расчетных схем при переменном положении нагрузки;

- алгоритм и программа для анализа конструктивно и физически нелинейного деформирования и разрушения железобетонных балочных конструкций при рассматриваемых воздействиях;

- результаты численных исследований деформирования и разрушения элементов рассматриваемых железобетонных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном выключении из работы отдельных элементов, сечений или связей.

Автор защищает:

- теоретические предпосылки и расчетные зависимости для определения приращений кривизн в сечениях нелинейно деформируемых железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном выключении из работы отдельных элементов, сечений или связей;

- расчетные зависимости для определения параметров силового сопротивления изгибаемых железобетонных элементов по нормальному сечению при рассматриваемых воздействиях;

- математическую модель для определения максимальных усилий в сечениях элементов конструкции и соответствующих положений нагрузки;

- методику, алгоритм и программу для анализа деформирования и разрушения физически и конструктивно нелинейных железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном выключении из работы отдельных элементов;

- результаты численных исследований и анализа особенностей разрушения железобетонных балочных конструкций при рассматриваемых запроект-ных воздействиях и рекомендации по проектированию железобетонных балочных конструкций, нагруженных подвижной нагрузкой (эстакады, переходы, элементы мостовых конструкций и др.) при внезапных повреждениях.

Достоверность научных положений и выводов основывается на использовании общепринятых допущений строительной механики и теории железобетона, результатах анализа многовариантных численных исследований, а также сопоставлении теоретических результатов с экспериментальными.

Практическое значение н реализация результатов работы.

Разработанный теоретический аппарат позволяет анализировать деформирование и разрушение железобетонных статически неопределимых балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапном выключении в них отдельных связей или элементов. Такой анализ в дополнение к основным положениям расчета конструкций по предельным состояниям позволяет дать количественную оценку живучести рассматриваемых конструкций.

Результаты проведенных исследований были использованы ОАО «ГПИстроймаш» при поверочных расчетах живучести и остаточного ресурса подкрановых конструкций ряда обследуемых институтом производственных зданий. Они внедрены в учебный процесс Брянской государственной инженерно-технологической академии, Орловского государственного технического университета для студентов строительных специальностей в дисциплинах «САПР строительных конструкций», «Основы конструктивной безопасности зданий и сооружений», «Реконструкция зданий, сооружений и застройки», «Обследования и испытания зданий и сооружений».

Апробация работы и публикации.

Результаты исследований докладывались и обсуждались на I Международной научно-практической конференции «Современные проекты, технологии и материалы для строительного, дорожного комплексов и жилищно-коммунального хозяйства» (Брянск 2002 г.), на II Международной научно-технической конференции «Проблемы строительного и дорожного комплексов» (Брянск 2003 г.), на третьих Международных академических чтениях «Проблемы обеспечения безопасности строительного фонда России» (Курск 2004 г.).

В полном объеме работа доложена и одобрена на заседании кафедры строительных конструкций Брянской государственной инженерно-технологической академии (г. Брянск, октябрь 2004 г.) и на заседании кафедры строительных конструкций и материалов Орловского государственного технического университета (г. Орел, ноябрь 2004 г.).

По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения с основными выводами, списка литературы и приложений. Она изложена на 190 страницах, включающих 137 страниц основного текста, 26 рисунков, 1 таблицу, список литературы из 185 наименований и 4 приложения. Диссертационная работа выполнялась на кафедре «Строительные конструкции» Брянской инженерно-технологической академии под руководством доктора технических наук,

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. С использованием классических приемов строительной механики по построению ЛВ разработана математическая модель определения невыгодных положений нагрузки для заданных сечений элементов балочной конструкции.

2. Построены аналитические зависимости для определения обобщенных усилий и приращений динамических кривизн в сечениях железобетонных элементов, позволяющие исследовать деформирование и разрушение физически и конструктивно нелинейных балочных систем при переменном положении эксплуатационной нагрузки и внезапных запроектных воздействиях в виде выключения из работы отдельных элементов, сечений или связей.

3. Предложена методика расчета прочности железобетонных балочных элементов по нормальному сечению на основе варианта деформационной расчетной модели, отличительной особенностью которой является энергетический подход к трансформированию эталонных диаграмм сжатия и растяжения бетона в диаграммы неоднородного деформирования.

4. На основе предложенного расчетного аппарата разработаны алгоритм и программа для оценки процессов деформирования и разрушения железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапных запроектных воздействиях.

5. Численными исследованиями железобетонных балочных систем выявлено влияние конструктивных параметров, схемы нагрузки, топологии конструкции на коэффициент динамичности и живучесть рассматриваемых систем.

6. Разработаны рекомендации по повышению живучести железобетонных балочных конструкций при переменном положении нагрузки и внезапных повреждениях.

7. Результаты проведенных исследований и предложенная программа были использованы в проектной организации ОАО «ГПИстроймаш» при поверочных расчетах неразрезных балочных конструкций для оценки их живучести при внезапном выключении из работы отдельных сечений (элементов). Применение предложенной программы позволило (по сравнению с традиционным расчетом) получить более полную информацию об особенностях силового сопротивления железобетонных балочных конструкций и сделать прогноз об их остаточном ресурсе при возможных запроектных воздействиях.

1. Абакаров, А. Д. Надежность конструкции с параллельным резервированием элементов при случайных воздействиях / А. Д. Абакаров //Строительная механика и расчет сооружений. №2, 1987. С.6-9.

2. Абовская, С. Н. Сталежелезобетонные конструкции (панели и здания): Учеб. пособие для стр. вузов / С. Н. Абовская; под ред. проф. В. Д. Неделяева. Красноярск: КрасГАСА, 2001 - 460 с.

3. Абовский, Н. П. Некоторые аспекты развития численных методов расчета конструкций / Н. П. Абовский, JI. В. Енджиевский //Известия ВУЗов. Строительство и архитектура.-1981.- №6.- С.30-47.

4. Аванесов, М. П. Теория силового сопротивление железобетона / М. П. Аванесов, В. М. Бондаренко, В. И. Римшин. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1997.- 170 с.

5. Арнольд, В. И. Теория катастроф / В. И. Арнольд. М.: Наука, 1990.-128 с.

6. Астафьев, Д. О. Расчет реконструируемых железобетонных конструкций / Д. О. Астафьев. СПб: Изд-во СПбГАСУ, 1995.- 158 с.

7. Астафьев, Д. О. Теория и расчет реконструируемых железобетонных конструкций / Д. О.Астафьев. — Дис. . докт. техн. наук: 05.23.01. С.Петербург, 1995.-360 с.

8. Аугусти, Г. Вероятностные методы в строительном проектировании /Г. Аугусти, А. Баратта, Ф. Кашиатти. М.: Стройиздат, 1998.-580 с.

9. Ахметзянов, Ф. X. К оценке остаточного ресурса железобетонных конструкций при накоплении повреждений / Ф. X. Ахметзянов. Изв. Вузов. Строительство, 1992. № 2.- С.8-10.

10. Ахметзянов, Ф. X. К оценке прочности и долговечности повреждаемых бетонных и железобетонных элементов / Ф.Х. Ахметзянов. Казань: Новое знание, 1977. - 68 с.

11. Байков, В. Н. Общий случай расчета прочности элементов по нормальным сечениям / Н. В. Байков, А. И. Додонов, Б. С. Расторгуев и Др. //Бетон и железобетон. 1987. - №5. - С. 16-18.

12. Байрамуков, С. X. Влияние однократных динамических нагрузок на прочность элементов со смешанным армированием / С. X. Байрамуков //Бетон и железобетон. 1999.- №5.-С. 15-17.

13. Бачинский, В. Я. Некоторые вопросы, связанные с построением общей теории железобетона / В. Я. Бачинский // Бетон и железобетон. -1979.-№11.- С. 35-36.

14. Бедов, А.И. Обследование и реконструкция железобетонных и каменных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений / А. И. Бедов, В. Ф. Сапрыкин: Учеб. пособие.- М.: Изд-во АСВ, 1995.- 192 с.

15. Беккиев, М. Ю. Расчет изгибаемых железобетонных элементов различной формы поперечного сечения с учетом нисходящей ветви деформирования / М. Ю. Беккиев, JI. Р. Маилян. Нальчик: КБАМИ, 1985. - 132 с.

16. Болдышев, А. М. Прочность нормальных сечений железобетонных элементов / А. М. Болдышев, В. С. Плевков. Томск.: Томский Межотраслевой ЦНТИ , 1989.-236 с.

17. Болотин, В. В. Методы теории вероятности и надежности в расчетах сооружений / В. В. Болотин. -М.: Стройиздат, 1982 -325 с.

18. Болотин, В. В. Механика разрушения композитов. Справочник «Композиционные материалы» / В. В. Болотин // Под общей ред В. В.Васильева, Ю. М. Торнопольского.- М.: Машиностроение, 1990.- 512 с.

19. Болотин, В. В. Ресурс машин и конструкций / В. В. Болотин. — М.: Машиностроение, 1990. -448 с.

20. Бондаренко, В. М. Метод интегральных оценок в теории железобетона / В. М.Бондаренко // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура.-1982.-№ 12.- С.3-15.

21. Бондаренко, В. М. Некоторые вопросы нелинейности теории железобетона / В. М. Бондаренко. Харьков: Изд-во Харьк. Ун-та, 1968. - 324 с.

22. Бондаренко, В. М. Пути развития строительства и строительных наук / В. М. Бондаренко // Промышленное и гражданское строительство. -1998.-ЖЗ.-С. 18-19.

23. Бондаренко, В. М. Инженерные методы нелинейной теории железобетона / В. М. Бондаренко, С. В. Бондаренко. М.: Стройиздат, 1982. — 287 с.

24. Бондаренко, В. М. Износ, повреждения и безопасность железобетонных сооружений / В. М.Бондаренко, А. В. Боровских. М.: ИД Русанова, 2000- 144 с.

25. Бондаренко, В. М. Элементы теории реконструкции железобетона /В.М.Бондаренко, А. В. Боровских, С. В. Марков, В. И.Римшин; под общ. ред. В. М. Бондаренко Н.Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т, 2002190 с.

26. Бондаренко, В. М. Тенденции будущего развития сборного строительства / В. М. Бондаренко, А. С. Залесов, Р. Л. Серых // Бетон и железобетон. -1998.- №1.- С. 2-4.

27. Бондаренко, В. М. Опыт управления поглощением энергии при колебаниях конструкций инженерных систем / В. М. Бондаренко, Н. С. Трегубенко // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1997.-№9.-С. 20-25.

28. Бондаренко, В. М. Расчет эффективных многокомпонентных конструкций / В. М. Бондаренко, А. Л. Шагин. М.: Стройиздат, 1987.- 175 с.

29. Бондаренко, В.М. Надежность строительных конструкций и мостов /В. М. Бондаренко, Л. И. Иосилевский, В. П. Чирков. Изд. Академии архитектуры и строительных наук. М.: 1966. - 220 с.

30. Бондаренко, С. В. Усиление железобетонных конструкций при реконструкции зданий / С. В. Бондаренко, Р. С. Санжаровский. М.: Стройиздат, 1990. - 352 с.

31. Васильев, П. И. Снижение материалоемкости конструкций на основе развития теории и методов расчета / П. И. Васильев, А. Б. Голышев, А. С. Залесов // Бетон и железобетон.- 1988.- № 9.- С. 16-18.

32. Гвоздев, А. А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия. Сущность метода и его обоснование /А.А. Гвоздев-М.: Госстройиздат . 1949. - 280 с.

33. Гвоздев, А. А. О расчете перемещений (прогибов) железобетонных конструкций по проекту новых норм (СНиП П-В-1-62) / А. А. Гвоздев, С. А. Дмитриев, Я. М. Немировский // Бетон и железобетон. — 1962. № 6. - С. 245-250.

34. Гвоздев, А. А. Работа железобетона с трещинами при плоском напряженном состоянии / А. А. Гвоздев, Н. И.Карпенко // Строительная механика и расчет сооружений. 1965. - № 2. - С. 20-23.

35. Гениев, Г. А. Об оценки динамических эффектов в стержневых системах из хрупких материалов / Г. А. Гениев // Бетон и железобетон. — 1992. №9.-С. 25-27.

36. Гениев, Г. А. Вариант деформационной теории пластичности бетона / Г. А. Гениев // Бетон и железобетон. 1969 - №2.

37. Гениев, Г. А. Метод определения динамических пределов прочности бетона / Г. А. Гениев // Бетон и железобетон. 1998. - №1. - С. 18-19.

38. Гениев, Г. А. О динамических эффектах в стержневых системах из физически нелинейных хрупких материалов / Г. А. Гениев // Промышленное и гражданское строительство. 1999. - №9.-С. 23-24.

39. Гениев, Г. А. О применении прямых методов математического анализа в задачах оптимизации характеристик надежности комбинированных строительных конструкций / Г. А. Гениев // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 2000. №1.- С. 16-21.

40. Гениев, Г. А. Практический метод определения вероятностей по их начальной экспертной оценке и ограниченной статистической информации

41. Г. А. Гениев // Вестник отделения строительных наук РААСН. Вып.5.-М.:РААСН.-2001.44.

42. Гениев, Г. А. Практический метод расчета длительной прочности бетона / Г. А. Гениев // Бетон и железобетон. -1995.-№4.-С. 25-27.

43. Гениев, Г.А. Теория прочности бетона и железобетона / Г. А. Гениев, В. Н. Киссюк, Г. А. Тюпин. М.: Стройиздат, 1974. - 314 с.

44. Гениев, Г. А. Экспериментально-теоретические исследования неразрезных балок при аварийном выключении из работы отдельных элементов / Г. А. Гениев, Н. В. Клюева // Известия ВУЗов. Строительсто.-2000. С. 24-26.

45. Гениев, Г. А. Определение кривизны в железобетонных элементах стержневых систем при динамических эффектах / Г. А. Гениев, Н. В. Клюева,

46. B. И. Колчунов // Российско-польский семинар «Теоретические основы строительства». Польша — Варшава: Изд-во политехники Варшавской, 1999.1. C.47-54.

47. Гениев, Г.А. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях / Г. А. Гениев, В. И. Колчунов, Н. В.

48. Клюева, А. И. Никулин, К. П. Пятикрестовский. М.: Изд-во АСВ, 2004215 с.

49. Гибшман, М. Е. Проектирование транспортных сооружений / М. Е. Гибшман, В. И. Попов: Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М: Транспорт, 1988.-447 с.

50. Городецкий, А. С. Приложение метода конечных элементов к физически нелинейным задачам строительной механики / А. С. Городецкий: Автореф. дис. докт. техн. наук: 05.23.17. Киев, 1978. - 34 с.

51. Гуща, Ю. П., К вопросу о совершенствовании расчета деформаций железобетонных элементов / Ю. П. Гуща, Л. Л. Лемыш // В кн.: Напряженно-деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций. М.: НИИЖБ, 1986. - С. 26-39.

52. Дмитриев, С.А. Раскрытие трещин в предварительно напряженных элементах при повторном нагружении / С. А. Дмитриев, Ю. Ф. Бурулин //Бетон и железобетон, 1970.- № 5.

53. Елагин, Е. Г. Сопротивление раскрытию трещин железобетонных стержней произвольного сечения при сложном деформировании, включающем кручение / Е. Г. Елагин // Известия ВУЗов. Строительство и архитекту-ра.-1998. №6.- С. 8-9.

54. Жданов, А. Е. Несущая способность неразрезных сборно-монолитных балок при силовых и деформационных покрытиях / А.Е. Жданов. Автореф. дис. канд. техн. наук.-Киев. - 1998. - 19 с.

55. Забегаев, А. В. К построению общей модели деформирования бетона / А. В. Забегаев // Бетон и железобетон. 1994. - №6. - С. 23-26.

56. Забегаев, А. В. О проектировании железобетонных конструкций и сооружений, подверженных аварийным ударным воздействиям / А. В. Забегаев //Промышленное и гражданское строительство. 1998.-№9. С. 56-57.

57. Забегаев, А. В. Принципы обеспечения безопасности строительных ситем / А. В. Забегаев, А. Г. Тамразян// Безопасность жизнедеятельности-2001.- №9, М.-С. 32-35.

58. Зайцев, Ю. В. Механика разрушения строительных конструкций. /Ю. В. Зайцев: Уч. пособ. для строительных вузов. — М.: Высш. школ.,1991.-288 с.

59. Зайцев, Ю. В. Моделирование деформаций и прочности бетона методами механики разрушения / Ю. В. Зайцев- 2-е изд. М.: Изд-во МГОУ, 1995:- 196 с.

60. Залесов, А. С. Развитие методов и нормативной базы железобетонных конструкций / А. С. Залесов, Р. Л. Серых // Бетон и железобетон. -1997.-№3.-С. 7-9.

61. Залесов, A.C. Расчет железобетонных конструкций по прочности, трещиностойкости и деформациям / А. С. Залесов, Э. Н. Кодыш, JT. JI. Лемыш, И. К. Никитин. М.: 1988. - 320 с.

62. Залесов, A.C. Гармонизация отечественных нормативных документов с нормами ЕКБ-ФИП / А. С. Залесов, Е. А.Чистяков // Бетон и железобетон. 1992. - №10. - С. 2-4.

63. Залесов, A.C. Деформационная расчетная модель железобетонных элементов при действии изгибающих моментов и продольных сил / А. С. Залесов, Е. А.Чистяков, И. Ю. Ларичева // Бетон и железобетон. -1996.-№5.-С. 16-18.

64. Залесов, A.C. Новые методы расчета железобетонных элементов по нормальным сечениям на основе деформационной расчетной модели / А. С. Залесов, Е. А.Чистяков, И. Ю. Ларичева // Бетон и железобетон . 1997. - №5. -С. .31-34.

65. Зенкевич О.М. Метод конечных элементов в технике / О. М. Зенкевич.-М.: Мир, 1975-541с.

66. Иванченко, И.И. О действии подвижной нагрузки на балочные конструкции / И. И. Иванченко, Д. Г.Грошев / Моск. гос. ун-т путей сообщения (МИИТ).-М., 1999.- Деп. в ВИНИТИ 28.05.99, №1679-В99.

67. Ильичев, В. А. САПР стальных ферм / В. А. Ильичев, Ю. Я. Юдин. — Брянск: Брянская инженерно-технологическая академия, 1997. — 70 с.

68. Иосилевский, Л. И. Вероятностные оценки трещиностойкости предварительно напряженных железобетонных изгибаемых конструкций / Л. И. Иосилевский // Бетон и железобетон.- 1972.- № 1-е. 41-43.

69. Исайкин, А.Я. Оценка надежности железобетонных конструкций на основе логико-вероятных методов и метода предельного равновесия / А. Я. Исайкин // Бетон и железобетон.- 1999. №4 С. 18-20.

70. Исайкин, А.Я. Оценка надежности статически неопределимых железобетонных конструкций на основе метода предельного равновесия / А. Я. Исайкин: Автореф. дис. . докт. техн. наук: 05.23.01. -М., 2000. 48 с.

71. Караманский, Т. Д. Численные методы строительной механики /Т. Д. Караманский / Пер. с болг. Т.Д. Караманского; Под ред. Г.К. Клейна. М.: Стройиздат, 1981.- 436 с.

72. Карпенко, Н. И. Общие модели механики железобетона / Н. И. Карпенко. М.: Стройиздат, 1996. - 416 с.

73. Карпенко, Н. И. К расчету прочности нормальных сечений изгибаемых элементов / Н. И. Карпенко, Т. А. Мухамедиев // Бетон и железобетон. -1983.-№4.-С. 11-12.

74. Клевцов, В. А. Методы обследования и усиления железобетонных конструкций / В. А. Клевцов // Бетон и железобетон.-1995.-С. 17-20.

75. Клюева, Н. В. Вопросы деформирования и разрушения железобетонных балочных и стержневых конструкций при запроектных воздействиях /Н.В. Клюева. Дис. . канд.техн.наук - Орел.: ОрелГТУ. - 2001. - 218 с.

76. Колчунов, В. И. Расчет составных тонкостенных конструкций / В. И. Колчунов, Л. А.Панченко. -М.: Изд-во АСВ, 1999,- 281 с.

77. Колчунов, В. И. Методы расчёта конструкций зданий при реконструкции /В. И. Колчунов//Известия вузов. Строительство.- 1998.- № 4-5.-С.4-9.

78. Колчунов, В. И. Методы расчёта конструкций зданий при реконструкции /В. И. Колчунов // Известия вузов. Строительство.-1998.-№ 4-5.-С.4-9.

79. Колчунов, В. И. Применение вариационного метода перемещений к расчету усиленных железобетонных балок / В. И. Колчунов // Математическое моделирование в технологии строительных материалов: Сб. научн. тр.-Белгород: Изд. БТИСМ, 1992.- С. 105-112.

80. Колчунов, В. И. Физические модели сопротивления стержневых элементов железобетонных конструкций / Вл. И. Колчунов. Дис. докт. техн. наук.-Киев.-1998.-397 с.

81. Коршунов, Д. А. Следует ли пересматривать нормы проектирования /Д. А. Коршунов //Бетон и железобетон.-1999.- №5.-С. 26-27.

82. Краснощеков, Ю.В. Научные основы исследований взаимодействия элементов железобетонных конструкций / Ю. В. Краснощеков. Дис. . док.техн.наук: 05.23.01.-Омск.-2001.-345 с.

83. Кубланов, Н. П. Строительная механика и металлические конструкции кранов / Н. П. Кубланов, И. Е.Спенглер. К.: Буд1вельник, 1968. - 268 с

84. Лукаш, П. А. Основы нелинейной строительной механики / П. А. Лукаш. М.: Стройиздат, 1987. - 204 с.

85. Маилян, Р.Л. Совершенствование методов расчета и проектирования железобетонных конструкций / Р. Л. Маилян. В кн.: Вопросы прочности, деформативности и трещиностойкости железобетона. — Ростов н/Д: Рост, инж.-строит. ин-т, 1986. - С. 3-14.

86. Мальганов, А.И. Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий / А. И. Мальганов, В. С. Плевков, В. С. Полищук. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1992.- 456 с.

87. Меркулов С.И. К расчёту сборно-монолитных конструкций по предельным состояниям второй группы / С. И. Меркулов. В кн.: Вопросы прочности, деформативности и трещиностойкости железобетона.- Ростов н/Д: Рост, инж.-строит. инс-т, 1986. - С. 103-109.

88. Метод конечных элементов в статике сооружений / Я. Шмельтер, М. Дацко, С. Доброинский; Под ред. В.Н. Сидорова. М.: Стройиздат, 1986. - 220 е.: ил.

89. Милейковкий, И. Е. Неординарный смешанный метод расчета рамных систем с элементами сплошного и составного сечений /И. Е. Милейковкий, В. И. Колчунов//Известия ВУЗов. Строительство. 1995.-№7-8.-С.32-37.

90. Митасов, В.М. О применении энергетических соотношений в теории сопротивления железобетона / В. М. Митасов, В. В. Адищев // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1990. - №4. - С. 33-37.

91. Мурашев, В. И. Трещиностойкость, жесткость и прочность железобетона / В. И. Мурашев. М.: Машстройиздат, 1950. - 268 с.

92. Мустафа, Б. Д. Прогибы железобетонных балок при подвижной нагрузке / Б. Д. Мустафа. Киев.инж.строит.ин-т.-1990,—13с, Деп. в УкрНИ-ИНТИ.

93. Парфенов, С.Г. Полная диаграмма деформирования мелкозернистого бетона/ С.Г. Парфенов //Материалы, технология и конструкции для Нечерноземья. Сборник научных трудов. — Брянск, 1985. — С.95-96.

94. Пересыпкин, Е. Н. Расчет стержневых железобетонных элементов / Е. Н. Пересыпкин. -М.: Стройиздат, 1988 168 с.

95. Пирадов, К. А. Ресурс прочности и долговечности эксплуатируемых зданий и сооружений /К.А. Пирадов//Бетон и железобетон-1998. №2.-С.21.

96. Пирадов, К. А. Теоретические и экспериментальные основы механики разрушения бетона и железобетона / К. А. Пирадов. Тбилиси: Изд-во «Энергия», 1998.-355 с.

97. Пирадов, К. А. Механика разрушения бетона и железобетона / К. А. Пирадов, К. А. Бисенов, К.У. Абдуллаев. Учебн. для строительных ВУЗов, Алма-ата, 2000. - 306 с.

98. Пирадов, К.А. Ресурс прочности и долговечности эксплуатируемых зданий и сооружений. / К. А. Пирадов, Е. А. Гузеев, О. А. Пирадова // Бетон и железобетон. 1998. - №2. - С. 21-23.

99. Подвальный, А. М. Задачи нормирования и обеспечения долговечности бетона и железобетона / А. М. Подвальный // Бетон и железобетон. -№2. С.18.

100. Подольский, Д. М. Пространственный расчет зданий повышенной этажности / Д. М. Подольский. М.: Стройиздат, 1975. -164с.

101. Полищук, Н. А. О разработке СНиП и СП по мостовым сооружениям и водопропускным трубам / Н. А. Полищук и др. // Транспортное строительство. — 2000. № 11. - С. 1 -6.

102. Попеско, А. И. Работоспособность железобетонных конструкций, подверженных коррозии / А. И. Попеско. С.Петербург: Изд. СПбГАСУ, 1996.- 182 с.

103. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)/ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР, 1989.- 192 с.

104. Проектирование и изготовление сборно-монолитных конструкций / Под. ред. А. Б. Голышева.- Киев: Буд1вельник, 1982.- 152 с.

105. Прокофьев, А. С. Совершенствование методов расчета строительных конструкций по предельным состояниям / А. С. Прокофьев // Известия ВУЗов. Строительство. 1996. -№6. - С. 5-9.

106. Прочность железобетонных балок / Ю. Л. Изотов. — К.: Буд1вельник, 1978.-160 с.

107. Рабинович, И. М. Курс строительной механики / И. М. Рабинович. -М.: Гос. изд-во по строительству и архитектуре, 1954. С. 485-486.

108. Работнов, Ю. Н. Ползучесть элементов конструкций / Ю.Н. Работ-нов.-М.: 1996.-752 с.

109. Разработка САПР. В 10 кн. Кн. 1. Проблемы и принципы создания САПР: Практ. Пособие / А. В. Петров, В. М. Чёрненький; Под ред. А. В. Петрова. М.: Высш. Шк., 1990. - 143 е.: ил.

110. Райзер, В. Д. Методы теории надежности в задачах нормирования расчетных параметров строительных конструкций / В. Д. Райзер. М.: Стройиздат, 1996. - 192 с.

111. Райзер, В. Д. Расчет и нормирование надежности строительных конструкций / В. Д. Райзер.- М.: Стройиздат, 1995.- 348 с.

112. Райзер, В. Д. Сравнительный анализ надежности железобетонных конструкций, проектируемых по отечественным и европейским нормам / В. Д. Райзер. // Бетон и железобетон. 1998. - №3. - С. 10-13.

113. Райзер, В. Д. Теория надежности в строительном проектировании / В. Д. Райзер. М.: АСВ, 1998. - 304 с.

114. Райзер, В. Д. Вероятностный расчет внецентренно сжатых стоек /В. Д. Райзер, О.В. Мкртычев // Известия вузов. Строительство.- 1997.- № 1-2.

115. Расторгуев, Б. С. Упрощения методики получения диаграммы деформирования стержневых элементов в стадии с трещинами / Б. С. Расторгуев //Бетон и железобетон, 1993. № 3. - с.22-24.

116. Расчёт крановых конструкций методом конечных элементов / В. Г. Пискунов и др. -М.: Машиностроение, 1991. 240 с.

117. Ржаницын, А. Р. Теория расчетов строительных конструкций на надежность / А. Р. Ржаницын. М.: Стройиздат, 1978. - 200 с.

118. Ржаницын, А. Р. Строительная механика/ А. Р. Ржаницин: Учеб. пособие для вузов.- М.: Высш. школа, 1982.- 400 с.

119. Ройтман, А. Г. Надежность конструкций эксплуатируемых зданий. Надежность и качество / А. Г. Ройтман-М.: Стройиздат, 1985. — 175 с.

120. Ротенбург, И. С. и др. Мостовые переходы / И. С. Ротенбург и др.: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1977. - 328 с.

121. Руководство по проектированию предварительно-напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона. М., Строийиздат. 1977, 288 с.

122. Санжаровский, Р. С. Устойчивость элементов строительных конструкций при ползучести / Р. С. Санжаровский. Ленинград: ЛГУ, 1978.- 280 с.

123. Санжаровский, Р. С. Усиления при реконструкции зданий и сооружений. Устройство и расчеты усиления зданий при реконструкции / Р. С. Санжаровский, Д. О.Астафьев, В. М.Улицкий, Ф. Зибер. СПб гос. архит.-строит. ун-т. - СПб., 1998. - 637 с.

124. Скоробогатов, С. М. О необходимости разработки дополнительной главы СНиП 2.03.01 84* по расчету крупноразмерных железобетонных конструкций / С. М. Скоробогатов // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. - 1998. - №6. -С. 4-8.

125. Скоробогатов, С. M. Принцип информационной энтропии в механике разрушения инженерных сооружений и горных пластов / С. М. Скоробогатов. Екатеринбург: УрГУПС. - 2000. - 420 с.

126. СНиП 2.01.13-86. Реконструкция зданий и сооружений. Исходящие данные для проектирования. Правила обследования конструкций и оснований (Проект) // Промстройпроект.- Харьков, 1986.- 81 с.

127. СНиП 2.01-07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.- 36 с.

128. СНиП 2.03-01-84 Бетонные и железобетонные конструкции // Госстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985.- 79 с.

129. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы /Госстрой СССР.- М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1985.-200С.

130. СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы / Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1996.-168 с.

131. Снижение рисков в строительстве при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера/Булгаков С.Н., Тамразян А.Г., Рахман И.А., Степанов А.Ю. Под общ. ред. Тамразяна А.Г. М.: МАКС Пресс, 2004.-304 с.

132. Справочник по САПР/ А. П. Будя, А. Е. Колонюк, Г. П. Куценко и др.; Под ред. В. И. Скурихина. К.: Техника, 1988. - 375 с.

133. CT СЭВ 1406-78. Конструкции бетонные и железобетонные. Основные положения проектирования. -М.: Изд-во стандартов, 1978. 19с.

134. Стрелецкий, Н. С. К вопросу развития методики расчета по предельным состояниям / Н. С. Стрелецкий // Развитие методики по предельным состояниям.- М.: Стройиздат, 1971.- С. 5-37.

135. Стрелецкий, Н. С. Основы статистического учета коэффициента запаса прочности сооружений /Н.С. Стрелецкий. М.: Стройиздат, 1947.- 92с.

136. Стругацкий, Ю. М. Безопасность московских жилых зданий массовых серий при чрезвычайных ситуациях / Ю. М. Стругацкий, Г. И. Шапиро // Промышленное и гражданское строительство. — 1998 . -№8. —С. 37-41.

137. Тамразян, А.Г. Анализ риска обрушения зданий и сооружений от критических дефектов и различных техногенных воздействий/ А.Г. Тамра-зян.-М.:МГСУ, 2004.- 106 с. с илл.

138. Трамбовецкий, В. П. Эксплуатация строительных конструкций и сооружений / В. П. Трамбовецкий // Бетон и Железобетон. — 1995. — №2. -С.28-30.

139. Улицкий, И. И. Теория и расчет железобетонных стержневых конструкций с учетом длительных процессов /И.И. Улицкий. Киев, 1967.- 348с.

140. Уткин, В. С. Определение надежности железобетонного элемента при центральном сжатии возможностным методом / В. С. Уткин // Бетон и железобетон 1998 - №3. - С. 18.

141. Харченко, А. В. Исследование прочности сборно-монолитных изгибаемых конструкций по нормальным сечениям / А. В. Харченко: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.01. Киев, 1978. - 20 с.

142. Холмянский М.М. Бетон и железобетон. Деформативность и прочность.- М.: Стройиздат, 1978.- 559 с.

143. Черепанов, Г. П. Механика разрушения / Г. П. Черепанов, Л. Н. Ершов. М.: Машиностроение, 1977.- 224 с.

144. Чирков, В. П. Основы проектирования железобетонных конструкций / В. П. Чирков, М. В. Шавыкина, В. С. Федоров. М.: ИД Русанова, 2000.

145. Шоршнев, Г. Н. Определение напряженно-деформативного состояния изгибаемых железобетонных элементов с учетом неупругой работы сжатого и растянутого бетона / Г. Н. Шоршнев, Н. П. Красинский. В кн.:

146. Вопросы прочности деформативности и трещиностойкости железобетона. — Ростов н/Д: Рост, инж.-строит. инс-т, 1986. С. 34-39.

147. Юдин, Ю. Я. Энергетический метод в автоматизации инженерных расчетов / Ю. Я. Юдин. — Томск: Томский университет, 1986. — 253 с.

148. Юрьев, А. Г. Обобщение формул метода начальных параметров /А. Г. Юрьев // Исследование и разработка эффективных конструкций, методов возведения зданий и сооружений: Сб. научн. тр.- Белгород: Изд. БелГТАСМ, 1996.- С. 234-241.

149. Cai, К. Y. Parameter estimations of normal fuzzy variables / K. Y. Cai // Fussy Sets Syst, 1993. №55 -c. 1.79-1.85.

150. Chen, A. C. N. Constitutive retations for concrete / A. C. N. Chen, F. T. Chen //Journal of Engineering Mechanics Division, Proc. ASCE, Vol, 101, № 4, December, 1975-Pp. 465-481.

151. ENV 1991-1: Eurokode 1: Basis of design and actions on structures — Part 1: Basis of design. CEN 1994.

152. ENV 1991-2-1: Eurokode 1: Basis of design and actions on structures -Part 2.1:Densities, self-weight and imposed loads, CEN 1994.

153. ENV 1991-2-4: Eurokode 1: Basis of design and actions on structures — Part 2.4: Wind loads, CEN 1995.

154. ENV 1992-1: Eurokode 2: Design of concrete structures — Part 1: General rules and rules for buildings, CEN 1993.

155. Gajer, G. Simplified Nonorthogonal Crack Model for Concrete /G. Ga-jer, P. Dux //Journal of Structural Engineering, Vor, № 1, 1991. -Hh. 149-164.

156. Mang, H. A. Wind Loaded reinporse concrete cooling towers: bukling or ultimate Load / H. A. Mang, H. Mogel, F. Tpappel, H. Walter. Eng. Strukt. -1983.-Vol. 5, July.-pp. 163-180.

157. Matausck. A system for a detailed analysis of structural fail-ures//Structural safety and reliability, 1981.

158. Meredith, D. A nonlinear theory general thin-walled beams / D. Meredith, E. A. Witmer//Comput. Structures. 1981. - Vol. 13, №№ 1-3, Pp. 3-9.

159. Sargin, M. Stress strain relationships for concrete and the analysis of structural concrete sections / M. Sargin. - SM Study, № 4, Solid Mechanics Division, University of Waterloo, Ontario, Canada, 1971.

160. Suidan, M. Finite Element Analysis of Reinforced Concrete / M. Suidan, W. C. Schnobrich-J. Struct. Div., ASCE, Oct, 1973, NSTIO, pp. 2109-2119

161. Taerve, L. Codes and Regulations. Utilization of High Strength / L. Taerve /High Performance Concrete. -4-th Jnt. Symp. Paris, - Pp. 93-100.

162. Valliappan, S. Nonlinear Stress Analysis of Reinforced Concrete / S. Valliappan, T. F. Doolan. J. Struct. Div., ASCE, April, 1972, Vol. 98. NST