автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Оценка динамических усилий в элементах металлоконструкций при внезапном запроектном воздействии

На правах рукописи

4850241

Меднов Евгений Анатольевич

ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ЗАПРОЕКТНОМ

ВОЗДЕЙСТВИИ

05.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 ОЕЗ 2071

Москва-2011

4856242

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования « Московский государственный университет путей сообщения» (МИЙТ).

Научный руководитель: член-корресповдент РААСН,

доктор технических наук, профессор Федоров Виктор Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Клюева Наталия Витальевна

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Беляев Владислав Федорович

Ведущая организация: ОАО ЦШПШромзданий

Защита состоится" 2 " марта 2011г. в 7 час. мин.

на заседании диссертационного совета ДМ 218.005.05 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 127994, г. Россия, ГСП-4, г. Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9, ауд. 7501.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета путей сообщения. Отзывы на автореферат диссертации в 2-х экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу совета университета.

Автореферат разослан " 3 Я- " _ 2011 г..

Ученый секретарь

диссертационного совета ДМ 218.005.05 кандидат технических наук, доцент лЛ М.В. Шавыкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В последние годы в связи с ростом числа техногенных и природных катастроф все чаще возникает ситуация, когда несущие конструкции, подвергаются воздействию интенсивных мгновенных динамических нагрузок, не предусмотренных проектом. Такие воздействия принято называть запро-ектными и, как показывает практика, их появление приводит к лавинообразным неожиданным отказам сооружений и, как следствие, значительным материальным потерям и даже гибели людей.

Динамический расчет строительных конструкций в классической постановке теории колебаний на действие аварийных нагрузок представляет сложную задачу, решаемую численными методами.

В то же время известны инженерные методы расчета на такие воздействия, которые, однако, не учитывают силы сопротивления, а также вид напряженно-деформированного состояния.

Решению этой задачи в настоящее время уделяется значительное внимание. Тем не менее, большинство научных публикаций носят все еще теоретический характер. Отсутствие экспериментальных данных о поведении металлических конструкций при внезапных запроекгных воздействиях сдерживает развитие методов инженерного расчета и проектирования.

С учетом вышесказанного, исследование влияния динамического упрочнения и рассеивания энергии при колебаниях на результаты инженерных методов расчета металлических конструкций при скоростях и форме импульса динамической нагрузки, возникающей вследствие выключения одной из связей является актуальным.

Цель диссертационной работы - развитие инженерного метода определения динамических усилий в элементах металлических конструкций

при внезапном удалении одной опоры с учетом конструкционного демпфирования и динамического упрочнения материала.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выявить влияние конструкционного демпфирования на амплитудные значения динамических усилий, возникающих в течение 1-го полупериода колебаний;

- выявить масштаб динамического упрочнения металла при скоростях и форме импульса динамической нагрузки, возникающей вследствие выключения одной из связей;

- уточнить инженерный метод определения динамических усилий в элементах строительных конструкций при внезапном изменении расчетной схемы с учетом конструкционного демпфирования;

- провести сопоставление результатов расчета по уточненному инженерному методу с результатами экспериментальных исследований.

Объект исследования - балочные и стержневые металлические конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Предмет исследования - приращения динамических усилий, конструкционное демпфирование и динамическое упрочнение материалов.

Методы исследования - используется экспериментально-теоретический метод; в теоретических исследованиях, которые выполнены в работе, использованы фундаментальные положения теории колебаний и теории живучести железобетонных балочных и рамно-стержневых систем.

Научная новизна работы:

- разработаны испытательный стенд и методика определения амплитудных значений динамических усилий при свободных колебаниях конструкций при скоростях и параметрах нагрузки, возникающих при внезапном удалении опоры;

- выявлена необходимость учета конструкционного демпфирования для определения динамических усилий в течение 1-го полу периода колебаний;

- установлено, что в результате учета эффекта рассеивания энергии при свободных колебаниях максимальные амплитудные значения динамических усилий существенно уменьшаются уже в течение 1-го полупериода колебаний;

- экспериментально установлено, что коэффициенты рассеивания энергии для рассматриваемых систем значительно выше, а эффект динамического упрочнения ниже, чем заявлено в литературных источниках;

- определены значения коэффициентов внутреннего трения (поглощения) для экспериментальных балок и ферм;

Достоверность п надежность научных положений и выводов основывается на использовании общепринятых допущений строительной механики, сопоставлении теоретических результатов с экспериментальными; методологически обоснованным комплексом экспериментальных исследований, с применением сертифицированных лабораторных приборов и оригинальных установок, применением современных средств регистрации деформаций, достаточной воспроизводимостью экспериментальных величин; необходимая для практического использования точность разработанного метода расчета подтверждена удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментальных данных.

Основные результаты, полученные автором, которые выносятся на защиту:

- методика и результаты экспериментальных исследований неразрезных балок и ферм при внезапном удалении опоры, позволившие обосновать необходимость учета конструкционного демпфирования в течение 1-го полупериода колебаний;

методика и результаты экспериментальных исследований по оп-

ределению динамического предела текучести стали, позволившие определить масштабы динамического упрочнения при скоростях и параметрах нагружения, соответствующих условиям внезапного удаления опоры;

уточнение метода Гениева Г.А. по определению динамических усилий при внезапном изменении расчетной схемы позволившее учесть эффект конструкционного демпфирования в металлических конструкциях, вид напряженного состояния и распределения масс;

- сопоставление опытных и расчетных значений динамических усилий полученных, по предлагаемой аналитической зависимости, по методике Гениева Г.А. и по классической теории колебаний, которое подтверждает достаточную точность предлагаемого подхода.

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждались на научно-практической конференции Неделя науки - 2008 "Наука МИИТа - транспорту, на научно-практической конференции Неделя науки - 2009 "Наука МИИТа - транспорту, на научно-практической конференции Неделя науки - 2010 "Наука МИИТа - транспорту. В полном объеме работа доложена и одобрена на заседании кафедры "Строительные конструкции, здания и сооружения" Московского государственного университета путей сообщения.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Скорректированный инженерный метод Гениева Г.А. по определению динамических усилий в балочных и стержневых металлических конструкциях с учетом эффекта конструкционного демпфирования и вида напряженного состояния позволяет получить лучшую сходимость с расчетами по классической теории динамики сооружений и с данными экспериментов.

Результаты проведенных исследований использовались при проектировании несущих конструкций здания ППО Нижнетагильского металлургического комбината и здания производственного предприятия по изготовлению подшипников в Щуровском районе г.Коломна, а также используются

в учебном процессе Московского государственного университета путей сообщения в рамках курса "Усиление и замена строительных конструкций при реконструкции" и дипломном проектировании".

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять статей, три из которых опубликованы в изданиях, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 131 наименования. Основной текст изложен на 134 страницах, который иллюстрируется 72 рисунками и 21 таблицей.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, приводятся общая характеристика работы и ее основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проанализировано большое количество научно-исследовательских работ, выполненных в рамках разработки методов расчета и проектирования зданий и сооружений с учетом возможного лавинообразного обрушения от запроектных воздействий. Большой вклад в развитие этого направления внесли Александров A.B., Бовдаренко В.М., Гениев Г.А., Груздков A.A. Забегаев A.B., Залесов A.C., Зылев В.Б., Исайкин А.Я., Карпенко Н.И., Кельман М.И., Клюева Н.В., Колчунов В.И., Курбацкий E.H., Ларионов Е.А., Меркулов С.И., Моргунов М.В., Перельмутер A.B., Потапов В.Д., Пятикрестовский К.П., Расторгуев B.C., Римшин В.И., Тамразян А.Г., Федоров B.C., Чирков В.П., и многие другие авторы.

Представлены упрощенные способы расчета конструкций на динамические догружения на основе энергетического подхода без привлечения аппарата динамики сооружений и результаты экспериментальных исследований элементов несущих конструкций при запроектных воздействиях. Существенные достижения в этой области имеют Бондаренко В.М., Гениев Г.А.

Клюева Н.В., Колчунов В.И., Пятикрестовский К.П., Серпик И.Н. и ряд других ученых.

Однако, рассмотренные способы расчета в основном ограничиваются рассмотрением 1-ой формы собственных колебаний и не учитывают силы сопротивления а работ, посвященных экспериментально-теоретическим исследованиям систем с внезапно изменяющейся конструктивной схемой недостаточно.

Приведен краткий обзор методов экспериментального определения динамического предел текучести. Отмечено, что результаты динамических испытаний существенно зависят от формы импульса нагрузки. При внезапном выключении одной из связей происходит динамическое догружение, параметры которого не отвечают условиям стандартных испытаний. Поэтому, динамический предел текучести целесообразно определять в условиях реального выключения одной из связей.

Сформулирована цель и задачи исследования.

Во второй главе диссертации рассматривается задача определения динамических догружений в элементах строительных конструкций при внезапном изменении расчетной схем без использовании аппарата динамики сооружений с учетом конструкционного демпфирования.

Выполняется исследование точности результатов, полученных по методике Гениева Г.А. на примере рассмотрения системы с 3-мя степенями свободы - неразрезной двухпролетной балки постоянного сечения, нагруженной симметричной сосредоточенной узловой нагрузкой разной интенсивности. Средняя опора является внезапно выключающейся. Текущая система отражает равновесное состояние балки с выключенной связью и является статически определимой с трем степенями свободы.

Гениевым Г.А. на основе энергетического подхода предложена методика, в соответствии с которой амплитудные значения динамических усилий, применительно к изгибаемым элементам определяются из выражения

МкУ^Мк^-М/ (1)

где Мкс усилие в элементе к исходной системы; MK.i° усилие в элементе к в текущей системе при статическом действии внешней нагрузки;

МК_1Д усилие в элементе к в текущей системе с учетом динамического догружения.

По результатам классического динамического расчета момент в произвольном сечении С по длине балки в произвольный момент времени определяется функцией

Л*е(0 = Melqt{ t) + Mc2q2 (t) + Mc3g3(() (2)

где Mcl, МсЬ MC] - моменты от амплитудных значений сил инерции для 1-ой, 2-ой и 3-ей форм собственных колебаний соответственно.

Амплитудные значения сил инерции определяются из выражения

V m, vu

II щ %

h. щ 3*.

Определение численных значения динамических догружений в трех расчетных сечениях для пяти вариантов нагружения полученных по результатам динамического расчета и по методике Гениева Г.А. показало, что погрешность в расчетах достигает 23%.

Таким образом, для систем с числом степеней свободы больше 1 необходимо уточнить методику Гениева Г.А. учитывая, что при знакопостоянном цикле метод показывает значение динамического догружения меньше классического, а при знакопеременном цикле - больше классического и зависит от соотношения усилий в элементах исходной и текущей системы.

Для учета демпфирующих свойств материала в соответствии с методом Сорокина Е.С. уравнение движения с учетом частотно-независимого внутреннего трения может быть записано в виде

- ую t

у - А • е 2 sin( ф t + (р 0) (4)

Тогда функция (2) преобразуется к виду

-)Щ1 -yOht -W

Mc(t) = Mc,qi(t)-e 2 +Mc2q2(t)-e 2 +Mc3q3(t)-e 2 (5)

Рассмотрим зависимость а - e, в которой учтем частотно-независимое внутреннее трение. Используя метод Гениева Г. А., составим условие постоянства полной удельной энергии относительно точки статического равновесия, с учетом рассеивания энергии в течение 1-го полупериода колебаний.

{aU)\\ + ¥)-aU-2aU\ + yy) + 2aUal + (ai_i)V = 0 (6)

Это квадратное уравнение относительно Ок-1Д .Тогда решение этого уравнения при расчете систем с числом степеней свободы больше 1 будет иметь вид

ei,

V (I+://)

а.

р 2«

£ (7)

Если рассматривать системы с одной степенью свободы и не учитывать демпфирующие свойства материала, то аналитическая функция (7) в точности преобразуется в формулу Гениева Г. А.

Для рассмотренной балки экспериментальным путем было получено значение конструкционного коэффициента потерь у = 0,114 и определены амплитудные значения моментов в расчетных сечениях.

Погрешность аналитической функции по сравнению с классическим динамическим расчетом (с учетом поглощение энергии при колебаниях) составляет не более 6%.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям неразрезных двухпролетных стальных балок при внезапном удалении средней опоры.

Экспериментальные исследования двухпролетных стальных балок в рамках настоящей диссертационной работы проводились с целью изучения динамического поведения статически неопределимых балочных строительных конструкций при мгновенном разрушении опоры, их анализа на различных стадиях нагружения и проверки предлагаемого расчетного аппарата, основанного на учете демпфирующих свойств материала.

В процессе экспериментальных исследований решались следующие

задачи:

1) проектирование и изготовление специального испытательного стенда и опытных образцов;

2) разработка методики испытаний;

3) экспериментальное определение следующих параметров: статические усилия в расчетных сечениях при исходном состоянии системы и после выключения связи, амплитудные значения динамических усилий; значение коэффициента потерь при различных уровнях нагрузок.

4) сравнение полученных амплитудных значений динамических усилий с результатами расчетов по классической теории динамики стержневых систем;

5) проверка предлагаемого расчетного аппарата определения динамических усилий по предложенным аналитическим зависимостям.

Программа исследований включала лабораторные испытания серии из 6-ти образцов. Исследования проводились на двухпролетных неразрезных стальных балках из профильных труб 40x20x2 по ГОСТ 8645-68 из стали С235. Закрепление на опорах - шарнирное.

Для испытания балок был разработан и изготовлен специальный стенд, включающий опорные устройства и загрузочное приспособление с

платформами и штучными грузами. В качестве средней опоры применялась подвеска из круглой стали, передающая нагрузку на поперечную опорную жесткую раму. Между подвеской и рамой устанавливался электромагнит. Схема стенда показана на рис. 1.

Запроектная нагрузка прикладывалась в виде мгновенного разрушения средней опоры. Технически такое приложение нагрузки осуществлялось путем выключения электромагнита, рассчитанного на усилие отрыва 500 кг.

В процессе испытаний измерялись относительные деформации по нижней и верхней гранях в трех характерных сечениях, а именно: в местах приложения сосредоточенных сил (сечение 1-1), между сосредоточенными силами и центральной опорой (сечение 2-2) и над средней опорой (сечение 3-

Измерение динамических характеристик производилось с помощью программно-аппаратного комплекса, состоящего из персонального компьютера и аппаратных средств сбора информации, представляющие собой инструментальные платы аналогово-цифровых преобразователей и модули фирмы Ь-сагс1. Компьютер оснащен специальным комплексом программ для обработки результатов измерений, называемым Пакетом обработки сигналов

Рис. 1. Схема: испытательного стенда

3).

(ПОС). К комплексу подключаются тензодатчики сопротивления типа КФ 5П1-20-200-Б-12 (сопротивление 199,5 ом).

Нагружение балок запроектной нагрузкой проводилось поэтапно по следующей методике.

1. При наличии всех опор фиксировались показания тензодатчиков при отсутствии нагрузки.

2. Прикладывалась нагрузка очередного этапа в виде сосредоточенных сил в середине каждого пролета и фиксировались показания тензодатчиков.

3. Включался аппаратный комплекс, отключался электромагнит и выполнялась запись динамических характеристик колебательного процесса в исследуемых сечениях балки.

4. Снималась нагрузка, восстанавливалась средняя опора и снова фиксировались показания тензодатчиков.

Нагрузка 1-го этапа соответствовала 0,1 от теоретической разрушающей при расчете балки без промежуточной опоры. На каждом последующем этапе нагрузка увеличивалась на 0,1 от разрушающей. Карта нагрузок приведена в табл.1.

Табл. 1.

Нагрузка, Этап загружения

кг 1 2 3 4 5 б 7 8

Р1 5 10 15 20 25 30 35 40

Р2 0,1 0,1 0,1 0,1 од 0,1 0,1 0,1

Значение коэффициента потерь у определялось путем обработки записи затухающих колебаний.

На рис. 2 представлена характерная запись колебаний на примере показаний датчиков Т1-1, и Т2-1, испытания балки №1 для 4-го этапа нагруже-ния.

Датчик ТЫ, 4-ый этап

Ш

Датчик Т2-1,4-ый этап

Рис. 2. Датчики Т1 -5 и Т2-5, Балка №1 Установлено, что коэффициент потерь для исследуемой системы равен 0,114 и не зависит от величины действующего усилия и частоты колебаний. Далее была проведена статистическая обработка результатов испытаний 6-ти балок и получены значения динамических напряжений для 8-ми этапов нагружения и соответствующие доверительные интервалы. Результаты обработки для сечения 3-3 приведены в табл. 2 и на рис. 3.

Табл. 2

Амплитудные значения напряжений в МПа

№

этапа Дов.

загру- Балка Балка Балка Балка Балка Балка Ст. итер-

жения №1 №2 №3 №4 №5 №6 Среднее откл. вап

1 40 42 41 39 39 38 39,83 1,47 1,17

2 85 82 79 84 83 80 82,17 2,31 1,85

3 125 122 119 126 123 128 123,83 3,18 2,55

4 151 158 156 159 154 150 154,67 3,66 2,93

5 183 195 199 197 190 189 192,17 5,94 4,75

6 213 219 228 215 234 224 222,17 8,03 6,42

7 248 264 259 275 257 265 261,33 9,0 7,23

8 284 299 315 283 314 311 301,00 14,71 11,77

Рис. 3. Динамические напряжения в сечении 3-3.

Ряды 1 и 2 - границы доверительного интервала экспериментальных значений. Ряд 3 - по классическому динамическому расчету; Ряд 4 - мо методу Гениева Г.А.; Ряд 5 - по аналитической зависимости;

Установлено, что в зависимости от рассматриваемого сечения и уровня нагружения разница между теоретическими значениями по методу Г.А. Гениева и экспериментальными значениями составляет от 2% до 30%; разница между теоретическими значениями по разработанной аналитической зависимости и экспериментальными значениями составляет от 4% до 8%; разница между теоретическими значениями по результатам классического динамического расчета (с учетом коэффициента потерь) и экспериментальными значениями составляет от 2% до 7%.

В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований неразрезных двухпролетных стальных ферм при внезапном удалении средней опоры.

Исследования проводились на двухпролетных неразрезных стальных фермах из профильных труб 20x1,5 по ГОСТ 8645-68 из стали С235. Закрепление на опорах - шарнирное. Расстояния между опорами - 2 м. В панелях нижнего и верхнего пояса (рядом со средней опорой) предусмотрена воз-

можность установки сменных элементов. Схема испытательного стенда на рис. 4.

СХЕМА ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА

Электромагнит

Рис. 4. Схема испытательного стенда.

Сменные элементы верхнего пояса изготавливались из профильной трубы 15x1,5. Сменные элементы нижнего пояса изготавливались из листа 30x3. Всего было изготовлено по 6 элементов. Все сменные элементы изготавливались из одной трубы и из одного листа.

Крепление элементов осуществлялось соединением на фланцах. Особенностью конструкции данного соединения является то, что фланцы на нижнем поясе фермы выполняются из пластин, имеющих кривизну свободной поверхности из плоскости фермы. Радиус кривизны составляет 360 см. Фланцы на сменных элементах имеют строго параллельные плоскости. Данное решение позволяет выполнять центровку сменного элемента для обеспечения осевой передачи усилия.

В процессе испытаний измерялись относительные деформации для элементов из профильных труб по всем четырем плоскостям, для элементов из листа на противоположных гранях. Схема приложения нагрузок и этапы

нагружения при испытаниях элементов из труб показаны на рис. 5. и в табл. 3.

| 500 | 500д.500|.500 ^500^ 500^.500| 500^ 1____4 000 _ .

1_

Рис. 5. Схема приложения нагрузок

J

Табл.. 3.

Нагрузка, кг Этап нагружения

1 2 3 4

Р1 50 50 50 50

Р2 0 50 50 50

РЗ 0 0 50 100

Установлено, что коэффициент потерь для исследуемой системы равен 0,051 и не зависит от величины действующего усилия и частоты колебаний.

Далее была проведена статистическая обработка результатов б-ти испытаний и получены значения динамических напряжений для 4-х этапов за-гружения и соответствующие доверительные интервалы. Результаты обработки для сменных элементов верхнего пояса приведены в табл. 4.

Табл. 4

№ этапа загруже ния А м плиту дные значения напряжений в Мпа

Обра зец N31 Обра зец №2 Образ ец №3 Обра зец №4 Обра зец №5 Обра зец №6 Сред нее Ст. откл Дов. интервал

1 34,2 35,5 33,8 36 33,2 32,8 34,3 ' 1,27 1,01

2 88,6 93,2 97,4 90,8 92,2 95,1 '92,9 ' 3,12 2,49

3 185,2 196 204 188 193 190 '192,7 ' 6,70 5,36

4 291.1 302 321 311 299 309 305,5 10,44 8,35

На рис. 6 показаны экспериментальные значения в доверительных интервалах и теоретические значения по результатам расчетов по разработанной аналитической функции и по методу Гениева Г.А. . Разница между теоретическими и экспериментальными значениями в зависимости от уровня нагружения составляет: по методу Гениева Г.А. от 11 до 29%; по аналитической зависимости от 2 до 9%.

Рис. 6. Динамические напряжения в элементе верхнего пояса

Ряды 1 и 2 - границы доверительного интервала экспериментальных значений; Ряд 3 - расчет по методу Гениева Г.А.; Ряд 4 - расчет по аналитической функции.

Пятая глава посвящена экспериментальному определению динамического предела текучести стали в условиях запроектного воздействия.

Испытания проводились на стенде, описанном в четвертой главе. При этом сменный элемент нижнего пояса представлял собой плоский лист толщиной 3 мм и шириной в крайних третях пролета 30 мм, в середине пролета - 10 мм. Конструкция элемента показана на рис. 7.

Т1ГГ2) ТЗ(Т4) Т5(Т6)

\ г--о\ \ 1<Г!— .........

■ •—----ТЧ----Й ~ •Сжй

-И 1^4—

4-Н-

75, ¡25\_100_|г>_|-2-

Рис. 7. Конструкция сменного элемента

Все сменные элементы изготавливались из одного листа по ГОСТ 19904-90 из стали С235. По результатам испытаний 9-ти образцов на разрывной машине определено среднее значение физического предела текучести-стт= 260 МПа.

Нагружение фермы запроектной нагрузкой проводилось ступенями. Первая ступень соответствовала уровню нагружения 0,55 от физического предела текучести. Все последующие ступени шли с шагом 0,075 от физического предела текучести.

В результате проведенных экспериментальных исследований были выявлены закономерности изменения динамических напряжений в сменных элементах при последовательном увеличении исходной нагрузки.

На рис. 8. представлены характерные графики зависимости статических и динамических напряжений от уровня нагружения при испытании сменного элемента.

Рис. 8. Зависимость динамических напряжений от уровня загружения. Ряд 1 - статические напряжения, ряд 2 - динамические напряжения

На рис. 9. представлена характерная запись колебаний на примере показаний датчика ТЗ, 4-я ступень нагружения

..... ......... ..................................:............... 1 I Щт ..... .....

- ; ...................................1................ ..............................................!...............

:

1 : 1 :

! ;

Рис. 9. Датчик ТЗ, 4-я ступень нагружения На рис. 10 представлена характерная запись колебаний на примере показаний датчика ТЗ, 5-я ступень нагружения. Результаты опытов показывают, что до 4-го этапа нагружения (включительно) не наблюдается существенного роста остаточных деформаций, а динамические напряжения возрастают пропорционально статическим. На 5-ом этапе фиксируется резкий рост остаточных деформаций и динамических напряжений, связанных с явлением текучести материала.

РРРШМгл^

Рис.10.

Анализ записей колебаний показал, что на 5-ом этапе нагружения максимальные динамические напряжения фиксируются во 2-ом полупериоде колебаний, в то время как на всех предыдущих этапах нагружения макси-

мальные динамические напряжения фиксируются в 1-ом полупериоде колебаний.

Таким образом, за динамический предел текучести можно принять значения максимальных динамических напряжений 4-го этапа нагружения.

По результатам статистической обработки среднее значение агд = 307 МПа или в относительных единицах стд - 1,18от, а с надежностью 0,95 отд = 286 МПа или в относительных единицах атд = 1,1 ат.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Установлено, что существующие инженерные методы определения динамических усилий при внезапном удалении опоры в приложении к металлическим конструкциям дают значительные расхождения от результатов, полученных по классической теории динамики сооружений и от результатов экспериментов.

2. Разработаны специальный испытательный стенд со сменными элементами и методика для лабораторных исследований свободных колебаний и рассеивания энергии в металлических стержневых конструкциях (балках и фермах) применительно к условиям реальной работы конструкции при внезапном удалении опоры.

3. Экспериментально установлено, что коэффициент потерь для исследуемых неразрезных двухпролетных балок равен 0,114, а для исследуемых ферм равен 0,051 и не зависит от величины действующего усилия и частоты колебаний.

4. Отработана методика для определения динамического предел текучести стали применительно к условиям реальной работы конструкции при запроекгных воздействиях. Установлено, что при скоростях динамического нагружения, характерных для случал мгновенного разрушения опоры в стержневых конструкциях, динамический предел текучести оказывается ни-

же, заявленного в справочниках и для стали С235 может быть принят отд = ЫСТт-

5. Предложена аналитическая функция амплитудных значений динамических усилий с учетом соотношения статических усилий, возникающих до и после выключения связи и коэффициента внутреннего трения. Погрешность аналитической функции по сравнению с классическим динамическим расчетом (с учетом поглощения энергии при колебаниях) составляет не более 6%.

6. Экспериментальные исследования подтвердили удовлетворительную сходимость результатов расчета динамических усилий по аналитической функции с результатами опытных данных, при этом погрешность составляет не более 9%.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.

1. Меднов Е.А. О динамическом расчете стержневых конструкций большепролетных покрытий при запроектных воздействиях / Е.А. Меднов// Тезисы научно-практической конференции Неделя науки - 2008 "Наука МИИТа - транспорту" - Часть 2. - М.: МИИТ, 2008. - С. II - 54.

2. Меднов Е.А. Анализ напряженного состояния стержневых систем при выключении из работы одного из элементов /Е.А. Меднов// Тезисы научно-практической конференции Неделя науки - 2009 "Наука МИИТа - транспорту" - Часть 2. - М.: МИИГ, 2009. - С. VI - 26.

3. Фёдоров B.C. Экспериментальные исследования неразрезных двухпролетных стальных балок при запроектных воздействиях. / B.C. Федоров, Е.А. Меднов// Известия ОрелГТУ. Строительство и реконструкция. -№6/26, 2009-С.66-68.

4. Федоров B.C. влияние исходного напряженно-деформированного состояния и уровня загружения на возникающий динамический эффект при

аварийном разрушении опоры в неразрезных стальных балкахУВ.С. Федоров, Е.А. Меднов // Известия Орел! ТУ. Строительство и реконструкция, -№6/32, 2010-С 48-53.

5. Меднов Е.А. Экспериментальные исследования динамического предела текучести стали при аварийном разрушении опоры в неразрезных стальных фермах. / Е.А.Меднов// Известия ОрелГТУ. Строительство и реконструкция, -№6/32,2010 - С 39 - 44.

Меднов Евгений Анатольевич

ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ЗАПРОЕКТНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 2.4.01,2.01/ Формат 60x84/16

Объём - 1,5 п.л.___Заказ № 3О_Тираж-80 экз.

УПЦГИ МИИТ, 127994, Москва, ул. Образцова, д. 9 стр. 9

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Методы расчета и проектирования зданий и сооружений с учетом возможного лавинообразного обрушения от запроектных воздействий.

1.2. Экспериментально-теоретические исследования стержневых систем при внезапном выключении отдельных элементов.

1.3. Методы экспериментального определения динамического предела текучести стали.

1.4. Цель и задачи исследований.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ДОГРУЖЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ИЗМЕНЕНИИ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ С УЧЕТОМ КОНСТРУКЦИОННОГО ДЕМПФИРОВАНИЯ.

2.1. Построение аналитических зависимостей с использованием аппарата динамики сооружений.

2.2. Решение задачи определения динамических усилий в двух пролетных балках при мгновенном удалении средней опоры.

2.3. Определение динамических догружений с учетом конструкционного демпфирования.

2.4. Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕРАЗРЕЗНЫХ ДВУХПРОЛЕТНЫХ СТАЛЬНЫХ БАЛОК ПРИ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

ЗЛ. Цель и задачи эксперимента.

3.2. Конструкция испытательного стенда и опытных образцов.

3.3. Методика проведения испытаний

3.4. Результаты и анализ опытных данных

3.4.1. Сечение 1-1.

3.4.2. Сечение 2-2.

3.4.3. Сечение 3-3.

3.5. Определение коэффициента динамичности.

3.6. Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕРАЗРЕЗНЫХ ДВУХПРОЛЕТНЫХ СТАЛЬНЫХ ФЕРМ ПРИ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

4.1. Цель и задачи эксперимента.

4.2. Конструкция испытательного стенда и опытных образцов.

4.3. Методика проведения испытаний

4.4. Результаты и анализ опытных данных

4.4.1. Опорная панель нижнего пояса.

4.4.2. Опорный раскос.

4.4.3. Элемент верхнего пояса слева от центральной опоры.

4.4.4. Элемент нижнего пояса слева от центральной опоры.

4.5. Определение коэффициента динамичности.

4.6. Выводы.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ СТАЛИ В УСЛОВИЯХ ЗАПРОЕКТНОГО

ВОЗДЕЙСТВИЯ

5.1. Цель и задачи эксперимента.

5.2. Конструкция испытательного стенда и опытных образцов.

5.3. Методика проведения испытаний

5.4. Результаты и анализ опытных данных.„.

5.5. Выводы.

Актуальность темы: В последние годы в связи с ростом числа техногенных и природных катастроф все чаще возникает ситуация, когда несущие конструкции, подвергаются воздействию интенсивных мгновенных динамических нагрузок, не предусмотренных проектом. Такие воздействия принято называть запроектными и, как показывает практика, их проявление приводит к лавинообразным неожиданным отказам сооружений и, как следствие, значительным материальным потерям и даже гибели людей.

Динамический расчет строительных конструкций в классической постановке на действие аварийных нагрузок, основанный на теории колебаний, представляет сложную задачу, решаемую численными методами.

В то же время известны инженерные методы расчета на такие воздействия, которые, однако, не учитывают силы сопротивления, вид напряженно-деформированного состояния и другие факторы.

Решению этой задачи в настоящее время уделяется значительное внимание. Тем не менее, большинство научных публикаций носят все еще теоретический характер и относятся в основном к железобетонным конструкциям. Отсутствие экспериментальных данных о поведении металлических конструкций при внезапных запроектных воздействиях сдерживает развитие методов их инженерного расчета и проектирования.

С учетом вышесказанного, экспериментально-теоретические исследования влияния динамического упрочнения и рассеивания энергии при колебаниях на результаты инженерных методов расчета металлических конструкций при скоростях и форме импульса динамической нагрузки, возникающей вследствие выключения одной из связей являются актуальными.

Объект исследования - балочные и стержневые металлические конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Предмет исследования — приращения динамических усилий, конструкционное демпфирование и динамическое упрочнение материалов.

Методы исследования: экспериментально-теоретические исследования выполнялись на основе использования фундаментальных положений теории колебаний, теории живучести железобетонных балочных и рамно-стержневых систем, теории расчета Г.А. Гениева. Физический эксперимент выполнялся с использованием современного измерительно-вычислительного оборудования.

Научная новизна работы:

- разработаны испытательный стенд и методика определения амплитудных значений динамических усилий при свободных колебаниях конструкций при скоростях и параметрах нагрузки, возникающих при внезапном удалении опоры;

- выявлена необходимость учета конструкционного демпфирования для определения динамических усилий в течение 1-го полупериода колебаний;

- выявлено, что в результате учета эффекта рассеивания энергии при свободных колебаниях максимальные амплитудные значения динамических усилий существенно уменьшаются уже в течение 1-го полупериода колебаний;

- экспериментально установлено, что коэффициенты рассеивания энергии для рассматриваемых систем значительно выше, а эффект динамического упрочнения ниже, чем заявлено в литературных источниках;

- определены значения коэффициентов внутреннего трения (поглощения) для рассматриваемых типов балок и ферм;

Достоверность и надежность научных положений и выводов основывается на использовании общепринятых допущений строительной механики, сопоставлении теоретических результатов с экспериментальными; методологически обоснованным комплексом экспериментальных исследований, с применением сертифицированных лабораторных приборов и оригинальных установок, применением современных средств регистрации деформаций, достаточной воспроизводимостью экспериментальных величин; необходимая для практического использования точность разработанного метода расчета подтверждена удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментальных данных.

Практическое значение полученных результатов.

Скорректированный инженерный метод Г.А. Гениева по определению динамических усилий в балочных и стержневых металлических конструкциях с учетом эффекта конструкционного демпфирования и вида напряженного состояния позволяет получить лучшую сходимость с расчетами по классической теории динамики сооружений и с данными экспериментов.

Результаты проведенных исследований использовались при проектировании несущих конструкций здания ППО Нижнетагильского металлургического комбината и здания производственного предприятия по изготовлению подшипников в Щуровском районе г.Коломна, а также используются в учебном процессе Московского государственного университета путей сообщения в рамках курса "Усиление и замена строительных конструкций при реконструкции" и дипломном проектировании".

Основные результаты, полученные автором, которые выносятся на защиту:

- методика и результаты экспериментальных исследований неразрезных балок и ферм при внезапном удалении опоры, позволившие обосновать необходимость учета конструкционного демпфирования в течение 1-го полупериода колебаний;

- методика и результаты экспериментальных исследований по определению динамического предела текучести стали, позволившие определить масштабы динамического упрочнения при скоростях и параметрах нагружения, соответствующих условиям внезапного удаления опоры;

- уточнение метода Г.А. Гениева по определению динамических усилий при внезапном изменении расчетной схемы позволившее учесть эффект конструкционного демпфирования в металлических конструкциях, вид напряженного состояния и распределения масс; сопоставление опытных и расчетных значений динамических усилий полученных, по предлагаемой аналитической зависимости, по методике Г.А. Гениева и по классической теории колебаний, которое подтверждает достаточную точность предлагаемого подхода.

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждались на научно-практической конференции Неделя науки -2008 "Наука МИИТа - транспорту, на научно-практической конференции Неделя науки - 2009 "Наука МИИТа - транспорту, на научно-практической конференции Неделя науки - 2010 "Наука МИИТа - транспорту. В полном объеме работа доложена и одобрена на заседании кафедры "Строительные конструкции, здания и сооружения" Московского государственного университета путей сообщения.

Публикации. По теме диссертации опубликовано пять статей, три из которых опубликованы в изданиях, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Объем работы составляет 134 страницы печатного текста, включая 72 рисунка, 21 таблицу. Список литературы содержит 126 наименований.

5.5. Выводы

1. Предложенная методика экспериментальных исследований позволяет достаточно точно определять динамический предел текучести стали применительно к условиям реальной работы конструкции при запроектных воздействиях.

2. При скоростях динамического нагружения, характерных для случая мгновенного разрушения опоры в стержневых конструкциях, динамический предел текучести оказывается ниже, заявленного в справочниках и для стали С235 может быть принят атд = 1,1 ат.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Установлено, что существующие инженерные методы определения динамических усилий при внезапном выключении опоры в приложении к металлическим конструкциям дают значительные расхождения от результатов, полученных по классической теории динамики сооружений и от результатов экспериментов.

2. Разработаны специальный испытательный стенд со сменными элементами и методика для лабораторных исследований свободных колебаний и рассеивания энергии в металлических стержневых конструкциях (балках и фермах) применительно к условиям реальной работы конструкции при внезапном удалении опоры.

3. Экспериментально установлено, что коэффициент потерь для исследуемых неразрезных двухпролетных балок равен 0,114, а для исследуемых ферм равен 0,051 и не зависит от величины действующего усилия и частоты колебаний.

4. Отработана методика для определения динамического предел текучести стали применительно к условиям реальной работы конструкции при запроектных воздействиях. Установлено, что при скоростях динамического нагружения, характерных для случая мгновенного разрушения опоры в стержневых конструкциях, динамический предел текучести оказывается ниже, заявленного в справочниках и для стали С235 может быть принят стхд = 1,1 ат.

5. Предложена аналитическая функция амплитудных значений динамических усилий с учетом соотношения статических усилий, возникающих до и после выключения связи и коэффициента внутреннего трения. Погрешность аналитической функции по сравнению с классическим динамическим расчетом (с учетом поглощения энергии при колебаниях) составляет не более 6%.

6. Экспериментальные исследования подтвердили удовлетворительную сходимость результатов расчета динамических усилий по аналитической функции с результатами опытных данных, при этом погрешность составляет не более 9%.

120

1. Александров, A.B. Строительная механика Текст./А.В. Александров, В.Д. Потапов, В.Б. Зылев// Динамика и устойчивость упругих систем. Книга 2. Высшая школа, 2008.- 380 с.

2. Байков, Н.В. Общий случай расчета прочности элементов по нормальным сечениям Текст. / Н.В. Байков [и др.] // Бетон и железобетон.-1987.-№5.-С. 16-18.

3. Болотин, В.В. Механика разрушения композитов Текст. Справочник С Композиционные материалы > / Под общей ред. В.В. Васильева, Ю.М. Торнопольского. -М.: Машиностроение, 1990. 512 с.

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

5. Бондаренко, В. М. Некоторые вопросы нелинейной теории железобетона Текст. / В.М. Бондаренко. Харьков: Изд-во ХГУ, 1968. -324 с.

6. Бондаренко, В.М. Жесткость и отпорность поврежденного коррозией железобетона, оцениваемые с учетом диссипации энергии Текст. / В.М. Бондаренко, Б.Я. Ягупов// Бетон и железобетон. 2008. - №6. - С. 24-28.

7. Бондаренко, В.М. Диалектика механики железобетона Текст. / В.М.Бондаренко// Бетон и железобетон. 2002. - № 1. - С. 24-27.

8. Бондаренко В.М., Ларионов Е.А., Башкатова М.Е. Оценка прочности изгибаемого железобетонного элемента Текст./ В.М. Бондаренко,

9. Е.А. Ларионов, М.Е. Башкатова//. Известия ОрелГТУ. 2007. -№2/14 (530).-С. 25-38.

10. Бондаренко, В.М. Элементы теории реконструкции железобетона Текст. /В.М. Бондаренко, A.B. Боровских, СВ. Марков, В.И. Римшин //под общ. ред. В.М. Бондаренко. PL Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т, 2002. - 190 с.

11. Бондаренко, В.М. Инженерные методы нелинейной теории железобетона Текст. / В.М. Бондаренко, СВ. Бондаренко. М.: Стройиздат, 1982.-287 с.

12. Бондаренко, В.М. К расчету сооружений, меняющих расчетную схему вследствие коррозионных повреждений Текст. / В.М. Бондаренко, Н.В. Клюева//Известия вузов. 2008. - №1.С. 13-19

13. Бондаренко, В.М. Расчетные модели силового сопротивления железобетона Текст./ В.М. Бондаренко, В. И. Колчунов. М.: АСВ, 2004.-472 с.

14. Бондаренко, С. В. Усиление железобетонных конструкций при реконструкции зданий Текст./ СВ. Бондаренко, P.C. Санжировский —М.: Стройиздат, 1990.- 352 с.

15. Бондаренко, В.М. Еще раз о конструктивной безопасности и живучести зданий Текст. / В.М. Бондаренко, В.И. Колчунов, Н.В. Клюева// РААСН. Юбилейный выпуск к 15-летию РААСН. Вестник отделения строительных наук. —2007. №11. - С. 81 - 86.

16. Бондаренко, В.М. Износ, повреждения и безопасность железобетонных сооружений Текст./ В.М. Бондаренко, A.B. Боровских. — М.: ИД Русанова, 2000 г. —144 с.

17. Бондаренко, В.М. Конструкционная безопасность каркасов жилых зданий Текст.: / В.М. Бондаренко, В.И. Колчунов, Е.Д. Воробьев, Е.В. Осовских, В.Н. Доценко// Научно-технический журнал <БСТ>. —М.: Изд-во БСТ, 2004.—С .8-11.

18. Бондаренко, В.М. О расчете сборно-монолитных железобетонных каркасов зданий Текст./ В.М. Бондаренко, В.И. Колчунов, Е.Д. Воробьев [и др.]// Научно-технический и производственный журнал < Бетон и железобетон в Украине > —Киев. 2004. —№1. —С.2-7.

19. Бондаренко, В.М. Остаточный ресурс силового сопротивления поврежденного железобетона / В.М. Бондаренко, В.И Римшин // Вестник РААСН, вып. 9, 2005.- С. 119-126.

20. Бондаренко, В.М. Феноменология кинетики повреждений бетона железобетонных конструкций, эксплуатирующихся в агрессивной среде Текст. / В.М. Бондаренко // Бетон и железобетон. —2007. №4.

21. Бондаренко, В.М. Влияние предыстории деформирования на развитие собственных колебаний реальных тел Текст./В.М. Бондаренко, В.В. Шашин//Сб. "Железобетонные конструкции", вып. 1/30,изд. ХГУ, Харьков. -1964.

22. Бондаренко, В.М. О деформациях виброползучести бетона Текст./В.М. Бондаренко//Сб. "Структура, прочность и деформации бетонов", Стройиздат, Москва. 1996.- С. 52-58.

23. Бондаренко, В.М. Влияние режима нагружения на силовое деформирование бетона Текст./В.М. Бондаренко, Е.А. Ларионов // Бетон и железобетон. —2004. №6. - С. 27-30.

24. Бондаренко, В.М. особенности силового сопротивления сжатой зоны железобетонной балочной конструкции в условиях стационарных вибрационных нагружений /В.М. Бондаренко, Ю.А. Балабин//Известия ОрелГТУ. Серия "Естенственные нагуки". 2003. - №3. - С.37-41.

25. Витман, Ф.Ф. Сопротивление деформированию металлов при1. Г лскоростях 10 — 10 м/сек. Текст./ Ф.Ф. Витман, Н.А. Златин, Б.С. Иоффе// -ЖТФ, 19, вып. 3, 1949.

26. Волошенко-Климовицкий, Ю.А. О протекании процесса упруго-пластического растяжения при ударе Текст. / Ю.А. Волошенко-Климовицкий // Известия АН СССР. 1956. - №4. - С. 32-39.

27. Волошенко-Климовицкий, Ю.А. Аппаратура и методики ударных испытаний металлов Текст. / Ю.А. Волошенко-Климовицкий // Заводская лаборатория. 1956.- №9. С. 47-53.

28. Волошенко-Климовицкий, Ю.А. Об измерении предела текучести при ударном нагружении Текст. / Ю.А. Волошенко-Климовицкий // Сб. «Проблемы прочности в машиностроении». Из-во АН СССР. 1959. - вып. 3.

29. Волошенко-Климовицкий, Ю.А. О закономерностях изменения предела текучести при высоких скоростях нагружения и низких температурах Текст. / Ю.А. Волошенко-Климовицкий // Изв. АН СССР, ОТН, серия мех. и машиностр. 1962. - №1. -С12-19.

30. Волошенко-Климовицкий, Ю.А. Динамический предел текучести Текст. / Ю.А. Волошенко-Климовицкий // Из-во «Наука», М. 1965. - 177 с.

31. Воробьев, Е.Д. Силовое сопротивление эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций при запроектных воздействиях Текст.:диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук :05.23.01/Е.Д Воробьев.- Орел, 2004. 187 с.

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

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

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

35. Гениев, Г.А. Вопросы длительной и динамической прочности анизотропных конструктивных материалов Текст. / Г.А. Гениев, К.П. Пятикрестовский. М.: ГУП ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, 2000. - 38 с.

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

37. Гениев, Г.А. Вопросы конструктивной безопасности железобетонных конструкций при внезапных запроектных воздействиях Текст. / Г.А. Гениев, Н.В. Клюева // Бетон и железобетон пути развития.

38. Научные труды 2-ой Всероссийской (Международной) конференции по бетону и железобетону в 5 томах. Москва. НИИЖБ, том 2. - 2005. - С.359-367.

39. Гениев, Г.А. Вопросы оптимизации расхода материалов в многоэлементных системах с позиции минимальной вероятности их отказа Текст. / Г.А. Гениев // Известия высших учебных заведений. — Новосибирск: Строительство. 2002. - № 2. - С. 17-22.

40. Гениев, Г.А. К оценке резерва несущей способности железобетонных статически неопределимых систем после запредельных воздействий Текст. / Г.А. Гениев, Н.В. Клюева // Сб. "Критические технологии в строительстве, РААСН, МПХ. 2002.- С.54-59.

41. Гениев, Г.А. О динамических эффектах в стержневых системах из физически нелинейных хрупких материалов Текст. / Г.А. Гениев // Промышленное и гражданское строительство 1999.-, №9. - С 12-19.

42. Глушак, Б.Л. Исследование прочности материалов при динамических нагрузках. Текст./ Б.Л. Глушак, В.Ф. Куропатенко, С.А. Новиков- . Новосибирск: Наука, 1992 . 247 с.

43. Голышев, А.Б. Железобетонные конструкции. Сопротивление железобетона. Т.1 Текст. / А.Б.Голышев, В.Я. Бачинский, В.П. Полишук. — 401 Киев: изд-во <Логос>, 2001. —481 с.

44. Голышев, А.Б. Железобетонные конструкции. Сопротивление железобетона Текст. / А.Б. Голышев, В.Я. Бачинский, В.П. Полищук Т.2 -Киев: Изд."Логос", 2003. - 414 с.

45. Груздков, A.A. О температурно-временном соответствии при высокоскоростном деформировании металлов. Текст./ A.A. Груздков, Ю.В. Петров // Доклады РАН т. 364, N 6, 1999, с. 766-768.

46. Груздков, A.A. Энергоемкость разрушения материалов в условиях импульсного нагружения микросекундной длительности Текст./А.А. Груздков, .И. Кривошеев, Ю.В. Петров Ю.В.// Физика твердого тела, Т. 45, вып. 5, 2003 г., с. 842-845.

47. Груздков, A.A. Аномальное поведение предела текучести при повышении температуры в условиях высокоскоростного деформирования Текст./ A.A. Груздков, Ю.В. Петров, Е.В. Ситникова // Доклады РАН 2007,-т. 417, с. 493-496.

48. Груздков, A.A. О едином критерии текучести металлов при медленном и высокоскоростном нагружении Текст. / A.A. Груздков, Ю.В. Петров// Тр. 1 Всес. конф. "Технологические проблемы прочности несущих конструкций". Запорожье: 1991. Т. 1, ч. 2. С. 287-293.

49. Груздков, A.A. Критерии текучести металлов при высокоскоростном нагружении. Текст./ A.A. Груздков, А.И. Орешенков, Ю.В. Петров//. Препринт. СПб.: Институт проблем машиноведения РАН, 1995.- 34 с.

50. Давиденков, H.H. Динамические испытания материалов Текст./ . H.H. Давиденков ОНТИ. 1936. - 78 с.

51. Давиденков, H.H. Проблема удара в металловедении Текст./. H.H. Давиденков. Издательство АН СССР. 1938. 93 с.

52. Динамика удара: Пер. с англ. / Зукас Дж.А., Николас Т., Свифт Х.В. и др. М.: Мир, 1985.

53. Еремеев, П.Г. Предотвращение лавинообразного (прогрессирующего) обрушения несущих конструкций уникальных большепролетных сооружений при аварийных воздействиях Текст./П.Г. Еремеев// Строительная механика и расчет сооружений. —М., 2006. — №2. — С.29-35.

54. Забегаев, А В. Безопасность восстанавливаемых зданий с изменяемой конструктивной схемой несущих систем и физической нелинейностью материалов Текст. / Бетон и железобетон 1997. - №3. - С. 2124.

55. Забегаев, А. В. Расчет железобетонных конструкций на аварийные ударные воздействия Текст. /A.B. Забегаев. М.: Изд-во МГСУ. 1999.- 270 с.

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

57. Залесов, A.C. Вопросы реконструкции, восстановления и усиления железобетонных конструкций в нормативных документах Текст. /A.C. Залесов, Е.А. Чистяков // Проблемы реконструкции зданий и сооружений: Сб. научн. тр.- Казань: КИСИ, 1993.- С. 3-7.

58. Зылев, В.Б. Численное решение задач о нелинейных колебаниях системы нитей /В.Б. Зылев ,А.В. Штейн//Строительная механика и расчет сооружений. 1986. №6. С.58-61.

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

60. Канель, Г.И. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. Текст./ Г.И. Канель, C.B. Разоренов, A.B. Уткин, В.Е. Фортов// М.: Янус-К, 1996.- 125 с.

61. Карпенко, Н.И. О концептуально методологических подходах к обеспечению конструктивной безопасности Текст. / Н.И. Карпенко, В.И. Колчунов// Строительная физика в XXI в.: Материалы научн. техн. конф. - М.: НИИСФ РААСН, - 2006.- С. 46-53.

62. Карпенко, Н.И. Теория деформирования железобетона с трещинами Текст. / Н.И. Карпенко. M . : Стройиздат, 1976. - 208 с.

63. Клюева, Н.В., Федоров B.C. К анализу живучести внезапно поврежденных рамных систем Текст./Н.В. Клюева, B.C. Федоров// Строительная механика и расчет сооружений.-2006.-№3,С.7-13.

64. Клюева, Н.В. К оценке приращений динамических усилий в железобетонных оболочках с внезапно выключающимися элементами. Текст./ Н.В. Клюева, М.Е. Прокуров //Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2006.- №1.- С.51-56.

65. Клюева, Н.В. Экспериментальные исследования рамно-стержневых железобетонных конструкций в запредельных состояниях. Текст./ Н.В. Клюева, O.A. Ветрова//Изв. Орел ГТУ.Серия "Строительство. Транспорт". -2005. №3-4. - С. 10-15.

66. Колчунов, В.И. Методы расчёта железобетонных рамных систем с элементами составного сечения Текст. / В.И. Колчунов // Известия вузов. Строительство.- 2000.- № 7-8.- С. 14-20.

67. Ларионов, Е.А. Длительное силовое сопротивление и безопасность сооружений Текст.: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук : 05.23.01 / Е.А. Ларионов. Москва, 2005.-31 с.

68. МГСН 4.19-2005. Временные нормы проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москва / Правительство Москвы. М.: НИАЦ <Градо>, 2005. —52 с.

69. Меркулов, СИ. Конструктивная безопасность железобетонных элементов реконструированных зданий и сооружений Текст.: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Меркулов СИ. Орел, 2004. - 36 с.

70. Мещеряков, Ю.И. Некристаллографические структурные уровни локализации динамического деформирования и разрушения материалов.

71. Текст./Ю.И. Мещеряков, С.А. Атрошенко, Т.В. Баличева, А.К. Диваков, Ю.А. Петров//Ленинград, 1989 (препринт. / Ленинградский филиал Института машиноведения имени A.A. Благонравова АН СССР).

72. Мурашов, В.И. Трещиностойкость, жесткость и прочность железобетона Текст. / В.И. Мурашов. М.: Машстройиздат, 1950. —268 с. -ISBD.

73. Т. Николас. Поведение материалов при высоких скоростях деформации. Сб. "Динамика удара". Перев. с англ., М.: Мир, 1985 г., стр. 229.

74. Одинг, И.А. К вопросу о сопротивлении металлов динамическому растяжению Текст. / И.А. Одинг, С.П. Шихобалов // Вестник металлопромышленности. 1933. - №1.- С.36-43.

75. Пат. 2040784 Российская федерация, МПК G 01 N 3/08, G 01 N 3/24, заявл. 03.02.93

76. Перельмутер, A.B. Избранные проблемы надежности и безопасности строительных конструкций Текст./ A.B. Перельмутер. М. : АСВ, 2007. - 256 с. - ISBN.

77. Перельмутер, A.B. Прогрессирующее обрушение и методология проектирования конструкций Текст. / A.B. Перельмутер// Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. —2004. —№ 6.-С.41-46.

78. Пирадов, К. А. Ресурс прочности и долговечности эксплуатируемых зданий и сооружений Текст. / К.А. Пирадов, Е.А. Гузеев, А.Б. Пирадов // Бетон и железобетон. —1998. №2. —С. 21-23.

79. Пирадов, А.Б. Расчет предварительно напряженных железобетонных изгибаемых элементов методами механики разрушения. Текст. / А.Б. Пирадов, К.А. Пирадов // Бетон и железобетон. 2001. - №4. -С.15-16.

80. Пирадов, К.А. Теоретические и экспериментальные основы механики разрушения бетона и железобетона Текст. / К.А. Пирадов. — Тбилиси: <Энергия», 1998. 355с.

81. Плевков, B.C. Прочность и трещиностойкость эксплуатируемых железобетонных конструкций зданий и сооружений при статическом и кратковременном динамическом нагружении Текст./ дис. д-ра техн. нук: 05.23.01. —Томск, 2003. -—45 с.

82. Потапов, В.Д. Устойчивость вязкоупругих элементов конструкций. Текст./ М.,Стройиздат. 1985.- 312 с.

83. Проект и реализация гаранты безопасности жизнедеятельности Текст.: Тр. общего собрания РААСН 2006 г. в 2 т./ редкол. В.М. Бондаренко [и др]. - Санкт-Петербург: СПб гос. архит.-строит. ун-т, 2006. -Т.1.-258 с ; Т.2.-236 с.

84. Райзер, В. Д. Теория надежности в строительном проектировании Текст. / В.Д. Райзер. —М.: Изд-во АСВ. 1998. - 304 с.

85. Работнов, Ю. Н. Ползучесть элементов конструкций Текст./Ю.Н. Работнов//. —М.: 1996.-752 с.

86. Расторгуев, Б.С. Обеспечение живучести зданий при особых динамических воздействиях Текст. / Б.С. Расторгуев //Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2003.-№4.-С.23-29.

87. Римшин, В.И. Повреждения и методы расчета усиления железобетонных конструкций Текст.: автореферат диссертации на соисканиеученой степени доктора технических наук / В.И. Римшин. —- Москва, 2002. 35 с.

88. Дж. С. Рейнхарт и Дж. Пирсон. Поведение металлов при импульсных нагрузках. ИЛ. 1958.- 116 с.

89. Санжировский, P.C. Усиления при реконструкции зданий и сооружений. Устройство и расчеты усилений зданий при реконструкции. Текст. / P.C. Санжировский [и др.]// СПб гос. архит.-строит. ун-т. СПб., 1998. - 637 с.

90. Сорокин, Е.С. К теории внутреннего трения при колебаниях упругих системТекст./Е.С. Сорокин//. М., Стройиздат,, 1960. 125 с.

91. Сорокин, Е.С. Основные предпосылки расчета сооружений на импульсивные нагрузки./Е.С. Сорокин//Труды МИИТа, вып. 260, 1968.-С-26-31.

92. Сорокин, Е.С. Переходный процесс в системе с внутренним трением при периодических силах Текст./Е.С. Сорокин//Строительная механика и расчет сооружений. 1971, №2, С-32-36.

93. Степанов, Г.В. Упруго-пластическое деформирование материалов под действием импульсных нагрузок Текст./Г.В.Степанов//. К.: Наукова думка,- 1979.-214 с.

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

95. Ужик, Г.В. Прочность и пластичность металлов при низких температурах Текст. / Г.В. Ужик.Издательство АН СССР. 1957.- 148 с.

96. Ужик, Г.В. Сопротивление отрыву и прочность металлов Текст. / Г.В. Ужик. Издательство АН СССР. 1950.- 153 с.

97. Урванцов, JI.A. Испытание металлов на ударное растяжение при различных температурах Текст. / Л.А. Урванцов, Е.И. Тимофеев // Заводская лаборатория. 1957. - №2.- С.33-39

98. Чирков, В.П. Прикладные методы теории надежности в расчете строительных конструкций. Учебное пособие для вузов. Ж.-Д. Транспорта / -Маршрут, 2006. 620 с.

99. Чирков. В.П. Основы проектирования железобетонных конструкций Текст. / В.Н. Чирков, М.В. Шавыкина, B.C. Федоров.//- М.: ИД Русанова. 2000.-432 с.

100. ENV 1992-1: EurocodeT2: Design of concrete structures Part 1: General rules and rules for buildings, CEN 1993.

101. H.G. Baron. Stress strain curves of metals at low temperatures.- J. Iron and Steel Inst., 1956, 182, pt. 4, April.

102. D.S. Clark, D.S. Wood. The time delay for the initiation of plastic deformation at rapidly applied constant stress Proc. A.S.T.M., 1949, 49, p. 717.

103. J. Dorsay, F.J. McGarry, A.G.H.Dietz. High speed tension machine for plastics.-ASTM Bull.,1956, №211.

104. R.J. McDonald, R.L. Carlson, W.T. Lankford. An apparatus for the determination of stress-strain properties at hign rates of strain/ Proc. S.E.S.A.,14, №1.

105. C. Zenner J.H/ Hollomon. Effect of strain rate upon plastic flow of steel. J.April. Phys.,1944, 15, January.

106. F.V. Warnok, D.B.C. Taylor. The yield phenomena of a medium carbon steel under dynamic loading.- Hroc. Inst/ Mech/ Engrs. Ahhl. Mech.,1949, 161.

107. A. Gruzdkov, N. Morozov , Y. Petrov Thermal Problems In Dynamic Fracture // Proc. of 7th International Congress on Thermal Stresses, Tai Pai, Taiwan, June 4-7, 2007, Vol. 1, p. 247-250.

108. Gruzdkov A, Krivosheev S, Petrov Yu., Razov A., Utkin A. Martensitic inelas-ticity of TiNi-shape memory alloy under pulsed loading // Materials Science and Engineering A481-482, 2008, p. 105-108.