автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Силовое сопротивление эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций при запроектных воздействиях

кандидата технических наук
Воробьев, Евгений Дмитриевич
город
Орел
год
2004
специальность ВАК РФ
05.23.01
Диссертация по строительству на тему «Силовое сопротивление эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций при запроектных воздействиях»

Автореферат диссертации по теме "Силовое сопротивление эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций при запроектных воздействиях"

На правах рукописи

Воробьев Евгений Дмитриевич

СИЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел 2004

Работа выполнена в Орловском государственном техническом университете.

Научный руководитель: - член-корр. РААСН, доктор

технических наук, профессор Колчунов Виталий Иванович

Официальные оппоненты: - академик РААСН, доктор

технических наук, профессор Карпенко Николай Иванович

- кандидат технических наук, доцент Меркулов Сергей Иванович

Ведущая организация ЦНИИТЭП им. B.C. Мезенцева,

г. Москва

Защита состоится «29» апреля 2004 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного Совета ДМ 212.182.05 при Орловском государственном техническом университете по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе 29, Орел-ГТУ, ауд. 212. Тел. 8 (0862) 47-50-71, факс 8 (0862) 40-56-12.

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

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим высылать по указанному адресу.

Автореферат разослан марта 2004 г

Ученый секретарь диссертационного Совета

i^T

А. И. Никулин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Вопросы технического регулирования безопасности проектируемых конструкций, зданий и сооружений при экономичном использовании материальных ресурсов, а также оценка их надежности при эксплуатации и реконструкции является одной из важнейших задач современной строительной отрасли.

Согласно действующих норм расчет зданий и сооружений ставит задачу исключить наступление предельных состояний конструкций. Тем не менее, практика возведения и эксплуатации зданий и сооружений свидетельствует о том, что и тогда, когда они запроектированы в соответствии с нормативными документами, возникают чрезвычайные или аварийные ситуации и обрушения от воздействий, не предусмотренных проектом. Причинами отказа могут выступать как воздействия, не предусмотренные условиями нормальной эксплуатации конструкций (в том числе возникающие при чрезвычайных ситуациях), так и грубые человеческие ошибки. С ростом численности населения, урбанизацией, введением в хозяйственный оборот новых технологических решений и увеличением объемов реконструкции неизбежен рост отмеченных и других видов запроектных воздействий. Поэтому для обеспечения снижения ущерба при возникновении, чрезвычайных и аварийных ситуаций важной задачей является разработка таких подходов к прогнозированию состояния эксплуатируемых строительных конструкций и зданий в целом, которые максимально обеспечивали бы их безопасность. Особая роль здесь отводится созданию методов расчета, учитывающих видоизменение конструкций при выключении из работы отдельных элементов, связей, закреплений и т.п. и синтезу на их основе адаптационных конструктивных систем, исключающих лавинообразные разрушения конструкций.

В настоящее время имеются отдельные предложения по решению задач данного класса для вновь возводимых конструкций. Однако для прогнозирования их дальнейшей работы, а также для анализа состояния эксплуатируемых конструкций зданий и сооружений при запроектных воздействиях основные положения расчета строительных конструкций по предельным состояниям необходимо дополнить. Важнейшая роль здесь отводится созданию методов расчета, учитывающих предысторию нагружения, физический износ и другие эксплуатационные повреждения конструкций.

Изучению этих вопросов в рассматриваемой постановке до настоящего времени в научной литературе не уделялось должного внимания. Их решение открывает возможности построения теоретических основ прогнозирования поведения эксплуатируемых конструкций, зданий и сооружений при аварийных и других запроектных воздействиях.

РОС НАЦИОНАЛЬНА«' БИБЛИОТЕКА «

Цель работы - развитие теории силового сопротивления эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций при импульсных запроектных воздействиях с учетом фактора времени и специфики внезапного характера разрушения отдельных элементов конструкций, изменения деформативности и прочности материалов, граничных условий, трансформации внутренних и внешних связей.

Научную новизну работы составляют:

расчетная модель силового сопротивления изгибаемого железобетонного элемента по нормальному сечению при импульсном приложении нагрузки с учетом динамических пределов прочности бетона и арматурных сталей;

предложение по определению времени приложения импульсного за-проектного воздействия, вызванного внезапным разрушением отдельных сечений или элементов балочной системы;

аналитические зависимости для расчета несущей способности эксплуатируемого изгибаемого железобетонного элемента по нормальному сечению при внезапно приложенной запроектной нагрузке и учете предыстории нагружения;

расчетные зависимости для определения приращений динамических напряжений, кривизн и обобщенных усилий в сечениях эксплуатируемых железобетонных изгибаемых элементов с учетом режимов нагружения;

алгоритм для анализа конструктивно и физически нелинейного деформирования, трещинообразования и разрушения эксплуатируемых неразрезных железобетонных балок при внезапном выключении в них отдельных сечений или элементов;

результаты численных исследований деформирования и разрушения эксплуатируемых железобетонных статически неопределимых балок и рекомендации по повышению их конструктивной безопасности при проектных и импульсных запроектных нагрузках.

Автор защищает:

теоретические предпосылки и расчетные зависимости для определения параметров силового сопротивления изгибаемых железобетонных элементов по нормальному сечению при импульсно приложенной запроектной нагрузке с учетом предыстории нагружения этих элементов эксплуатационной нагрузкой, динамических пределов прочности бетона и арматурных сталей;

методику определения времени приложения импульсного запроект-ного воздействия на балочную конструктивную систему при внезапном разрушении отдельных ее элементов;

методики расчета длительной прочности бетона и динамической прочности бетона и арматуры эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций с учетом предыстории их нагружения;

расчетные зависимости для определения приращений динамических напряжений, кривизн и обобщенных усилий в сечениях эксплуатируемых железобетонных статически неопределимых балок при внезапном выключении из работы отдельных элементов и с учетом режимов нагружения;

расчетные зависимости для определения несущей способности нормального сечения эксплуатируемых железобетонных изгибаемых элементов при импульсном запроектном воздействии;

методику и алгоритм для анализа деформирования, разрушения и определения остаточного ресурса физически и конструктивно нелинейных эксплуатируемых неразрезных железобетонных балок при внезапном выключении в них отдельных сечений или элементов с учетом предыстори:: их на-гружения эксплуатационной нагрузкой, а также результаты численных исследований неразрезных железобетонных балок при указанных режимах нагру-жения.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов базируется на использовании общепринятых допущений строительной механики и теории железобетона, результатах анализа данных многовариантных численных исследованиях автора, а также сопоставлением теоретических результатов с экспериментальными.

Практическое значение и реализация результатов работы

Разработанный теоретический аппарат дает возможность анализировать процессы разрушения железобетонных статически неопределимых балочных конструкций, нагруженных эксплуатационной нагрузкой с учетом режимов нагружения, при внезапном выключении в них отдельных элементов или связей. Такой анализ, в дополнение к существующим методам расчета, позволяет при проектировании или усилении рассматриваемых несущих конструкций предусматривать специальные конструктивные мероприятия, направленные на снижение риска их лавинообразного разрушения при внезапных повреждениях и авариях.

Результаты проведенных исследований были использованы ОАО "Белго-родгражданпроект" и ОАО "Орелгражданпроект" при оценке конструктивной безопасности неразрезных балочных конструкций каркасных жилых зданий. Они внедрены в учебный процесс Орловского и Курского технических университетов.

Апробация работы и публикации

Результаты исследований докладывались и обсуждались на VII Международном научно-методическом семинаре «Перспективы развития новых

технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров Республики Беларусь» (г.Брест, 2001 г.) и на вторых Международных академических чтениях РААСН «Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий» (г. Орел, 2003 г.).

В полном объеме работа доложена и одобрена на заседании кафедры «Строительные конструкции и материалы» Орловского государственного технического университета (г. Орел, март 2004 г.).

Работа выполнена в рамках гранта Минобразования России 2003 г. по программе фундаментальных исследований в области технических наук «Разработка теоретических основ конструкционной безопасности составных железобетонных конструкций и методов их оптимизации с учетом остаточного эксплуатационного ресурса», а также по плану НИР Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН) «Развитие методов анализа и оптимизации характеристик надежности усиливаемых и реконструируемых несущих конструкций зданий при техногенных проектных и запроектных воздействиях в сложных геологических условиях» (2002-2003 гг.).

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения с основными выводами, списка литературы и приложений. Она изложена на 205 страницах, включая 158 страниц основного текста, 33 рисунка, I таблицу, список литературы из 212 наименований и 2 приложения (25 стр.).

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 методов расчета и нормирования безопасности железобетонных стержневых конструкций при проектных и запроектных воздействиях. Рассмотрена современная концептуально-теоретическая основа повышения безопасности железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений, как конструктивно и физически нелинейных систем. Отмечается, что существующая нормативная база и современные методы расчета в отечественной и зарубежной практике базируются на основных положениях метода предельных состояний. Они позволяют определять и оценивать параметры напряженно-деформированного состояния конструкций на этапах, предшествующих наступлению предельных состояний и при возникновении этих состояний.

К настоящему времени отечественными и зарубежными учеными проведен значительный объем исследований в области создания расчетных моде-

лей силового сопротивления железобетонных конструкций (работы

B.Н. Байкова, В.Я. Бачинского, О.Я. Берга, В.М. Бондаренко, СВ. Бондаренко, П.И. Васильева, Л.А. Веселова, А.А. Гвоздева, Г.А. Гениева, А.Б. Голышева, Ю.П. Гущи, А.В. Забегаева, А.С. Залесова,

A.И. Звездова, Н.И. Карпенко, Вл.И. Колчунова, Е.А. Король, В.М. Круглова,

C.М. Крылова, В.М. Митасова, В.И. Мурашова, К.А. Пирадова, Е.Н. Пересыпкина, Т.М. Пецольда, Б.С. Расторгуева, Р.С. Санжаровского,

B.И. Травуша, В.В. Тура, М.М. Холмянского, В.П. Чиркова, Г.Н. Шоршнева, Ч. Лина, Ф.А. Ритчи, Е.Г. Смита, М. Саргена, Д.А. Томаса, К.С. Янга и др.). Однако эти методы не позволяют в полном объеме анализировать процессы деформирования и разрушения эксплуатируемых конструкций при внезапных запроектных воздействиях.

При всех положительных моментах действующих и создаваемых современных нормативных документов они базируются на сугубо традиционных воззрениях концепции конструктивной безопасности. Они не отражают всех особенностей напряженно-деформированного состояния эксплуатируемых железобетонных конструкций при импульсных запроектных воздействиях и, как следствие, не позволяют оценить их конструктивную безопасность при таких воздействиях.

В мировой практике накоплен значительный опыт по изучению причин, последствий, скорости проявления, диапазона отказов сооружений и предложены варианты классификации этих отказов. В этой связи в разное время Ю.Н. Работновым, затем В.В. Болотиным, В.М. Бондаренко, Г.А. Гелиевым, Н.С Стрелецким, В.П. Чирковым и др. исследователями было сформулировано понятие конструктивной безопасности и обозначены основные факторы определяющие эту безопасность. Ими и их последователями (СН. Абовской, О.Д. Астафьевым, А.В. Боровских, А.В. Забегаевым, В.И. Колчуновым, В.И.Майоровым, К.А. Пирадовым, А.И. Попеско, В.Д. Райзером, В.И. Римшиным, B.C. Уткиным, B.C. Федоровым и др.) были заложены основы расчета конструктивной безопасности систем, в частности, железобетонных конструкций с учетом накапливающихся в процессе эксплуатации повреждений, предыстории изготовления, нагружения и эксплуатации конструкций с использованием вероятностных и полувероятностных методов. Наибольшее число исследований последних лет по затронутой проблеме было связано с оценкой надежности строительных конструкций и применением вероятностных методов оценки предельных состояний. Однако ряд названных и других направлений этой проблемы остаются пока вне поля зрения исследователей. В частности почти отсутствуют исследования силового сопротивления конструкций при внезапных выключениях из работы отдельных элементов, вызванных ошибками при проектировании, строительстве и экс-

плуатации, аварийными и другими чрезвычайными ситуациями. Отдельные работы этого направления (СВ. Александровский, В.М. Бондаренко, Г.А. Гениев М.Б. Краковский, Л.И. Иосилевский, А.Я. Исайкин, И.Е. Милейковский, Н.Н. Складнев, С.М. Скоробогатов, B.C. Федоров, В.П. Чирков, Г. Аугусти, и др.) носят в основном постановочный характер и не отражают специфики работы железобетона при таких воздействиях. На основе представленного обзора и анализа известных научных работ, сформулированы цель и задачи настоящих исследований.

Вторая глава диссертации посвящена разработке расчетной модели силового сопротивления изгибаемого железобетонного элемента по нормальному сечению при проектной эксплуатационной и импульсно приложенной запроектной нагрузке с учетом динамической прочности бетона и арматуры. Построены аналитические зависимости длительной прочности бетона, полученные из рассмотрения реологической модели, удобные для практического применения и позволяющие определять резерв прочности бетона, соответствующий заданному уровню интенсивности напряжений и времени.

Расчетная схема усилий и деформаций в нормальном сечении железобетонного изгибаемого элемента возраста t при эксплуатационной проектной нагрузке и импульсном запроектном воздействии представлена на рис. I.

Рис. 1. Расчетная схема усилий и деформации в поперечном сечении железобетонного элемента

При расчете нормального сечения железобетонного элемента, нагруженного эксплуатационной нагрузкой и импульсным запроектньш воздействием, наряду с традиционными предпосылками современной теории железобетона для рассматриваемых балочных конструкций приняты следующие дополнительные гипотезы:

предельное состояние нормального сечения определяется максимальной величиной воспринимаемого им изгибающего момента;

исчерпание несущей способности нормального сечения происходит когда бетон или арматура достигнут своих предельных характеристик по деформациям или напряжениям, определяемых граничной точкой диаграммы работы материалов при динамическом воздействии;

учитывается изменение прочности бетона при длительном нагруже-нии балок эксплуатационной нагрузкой и динамическая прочность бетона и арматурной стали при импульсных воздействиях.

Расчет сечения железобетонного элемента при эксплуатационной нагрузке и импульсном запроектном воздействии производится на основе:

уравнений равновесия внешних и внутренних сил в нормальном сечении - статические условия;

уравнений, определяющих распределение деформац: и по сечению элемента - геометрические условия;

зависимостей, связывающих напряжения и относительные деформации бетона и арматуры - физические соотношения.

Эти уравнения записываются в виде:

(1)

где М, N — соответственно изгибающий момент и продольная сила от эксплуатационной нагрузки и рассматриваемых запроектных воздействий;

А|> =ы> стл' - соответственно площадь, расстояние до центра тяжести и динамические напряжения на его уровне в 1-ом элементарном участке бетона;

г1у, сГу - соответственно площадь, расстояние до центра тяжести и динамические напряжения в >ом стержне арматуры; е^, е^ - относительные деформации 1-го участка бетона и ]-го арматурного стержня при рассматриваемых воздействиях; кривизна (в плоскости действия момента М);

начальные йодули упругости 1-го элементарного участка бетона и ^

го стержня арматуры, соответственно

Значения ст'1, е^а^, е^ определяем по диаграммам состояния бетона и

арматурной стали при динамическом нагружении.

При этом, должны выполняться следующие условия

где

рЬтах) — еЬи!П — ЕгиЧ ' (2)

- максимальные относительные деформации бетона и

арматуры от действия эксплуатационной и запроектной импульсной нагрузок соответственно;

предельные относительные деформации бетона и

!.и!1

арматуры соответственно.

Расчет производим по предельным усилиям, определяемым с помощью диаграмм состояния материала при названных воздействиях. Повышенная прочность бетона и арматуры при импульсно приложенных воздействиях связана с проявлением внутренних сил вязкого сопротивления материалов, непосредственно воспринимающих внешнее воздействие и тормозящих развитие деформаций бетона и арматуры, являющихся физической причиной их разрушения.

Для определения прочности бетона возраста t принята теория Г.А. Гениева, в соответствии с которой учет эффекта старения бетона сводится к определению его предела прочности при одноосном напряженно-деформированном состоянии и определяется формулой:

где ^ — время (в сутках) с момента изготовления (укладки) бетона до момента приложения внешней нагрузки; t - время действия внешней нагрузки; Ят — максимальная (асимптотическая) прочность ненагруженного бетона при Ь—юо; И.-^ - прочность бетона в возрасте 28 суток.

Длительная прочность бетона соответствующая заданному време-

ни определяется выражением:

2 а

где

(4)

отношение модуля сдвига бетона к его на-

1-е"

а =

£1 Си

чальному модулю сдвига (аа=а при I—>со); Т3 — предельное значение прочности бетона. Ориентировочные значения параметров а=0,6-г0,8, ю=0,05-Я), 15 сут."1;

коэффициент нарас-

тания прочности бетона.

Используя значения прочности бетона возраста определим его

предел прочности при ишпкяннп прилганной нагрузке из формулы:

а _ 2агсс1ёА/ф'' -1 ^

«„••Уф"-1

где для новой конструкции коэффициент увеличения динамического

предела прочности бетона -

К

определяется для того или иного класса бетона экспериментальным путем. Из ограниченного числа одноосных динамических испытаний в среднем можно принять 102«314 с"1: для эксплуатируемой конструкции коэффициент

пр<1

увеличения динамического предела прочности бетона -

• д т-

Ч

Прочность арматурной стали при импульсно приложенной нагрузке определяется из выражения:

(6)

(7)

где стз — условный предел текучести и соответствующая ему деформация определяющая границу упругой работы стали с модулем упругости модуль деформации стали для участка неупругой работы диаграммы.

В расчетные зависимости (5) и (6), из которых определяются коэффициенты увеличения динамического предела прочности бетона - ф"1 и стали— ф3, входит время - за которое происходит приложение импульсного запроект-ного воздействия, и соответственно приращение перемещений в элементах балочной системы.

Определение времени ^ выполнено исходя из уравнения вынужденных колебаний стержневой системы от этого воздействия при условии незатухания поперечных колебаний в течение первого полупериода. Уравнение для определения прогиба неразрезной балки при импульсном воздействии запишем в виде:

у(хД) = уст(х)(1-С05С01),

(8)

где уст - прогиб балки от действия статической нагрузки. Согласно (8), балка начинает совершать колебания около статической упругой линии Уст(х) как система с одной степенью свободы. Перемещения у(х,1) изменяются от 2уст(х) до 0, при этом перемены знака не происходит. При этих условиях время одного полного колебания (период) составит:

За время 1а прогиб балки увеличивается от уст(х) до 2усг(х), следовательно

Проверку прочности нормального сечения эксплуатируемого железобетонного элемента возраста t при импульсно приложенном воздействии выполняем сравнением предельного момента для этого сечения с величиной внешнего момента, вычисленного с учетом импульсного приложения запро-ектного воздействия по диаграмме приведенной на рис. 2.

В третьей главе диссертации представлены расчетные зависимости для анализа деформирования и разрушения эксплуатируемых железобетонных статически неопределимых стержневых систем после импульсных запроект-ных воздействий. Исследована железобетонная балочная система, состоящая из однопролетных балок, объединенных в статически неопределимую многопролетную неразрезную балку соединительными надопорными элементами.

При расчете такой многопролетной балки в качестве запроектного воздействия принято внезапное выключение из работы одного из надопорных соединительных элементов, вызванное, например, эволюционным накоплением повреждений в этих элементах. В результате исходная п- раз статически неопределимая система превращается в (п-1) раз статически неопределимую систему. При внезапном разрушении надопорного элемента - к (точка а диаграммы на рис. 2) в системе неизбежно возникает импульсный эффект и, соответственно, появляются дополнительные усилия в элементах системы, в данном случае моменты (М^.,). Эти усилия в течение первого полупериода колебаний элементов системы (п-1) будут превышать усилия соответствующие статическому нагружению заданной нагрузкой системы (п-1).

Рассмотрим определение этих усилий в общем виде применительно к ь ому пролету балки в некоторой точке элементарного участка по высоте сечения элемента (см. рис. 2,а).

Простейшие нелинейные диаграммы состояния сечения при длительном нагружении эксплуатационной нагрузкой и импульсным воздействием, связанным с внезапным выключением из работы надопорного соединитель-

(9)

(10)

ного элемента, могут быть описаны кривыми, представленными на рис. 2,б Не ограничивая общности вывода и не конкретизируя аналитические выражения для нелинейных диаграмм работы материала, обозначим на этой диа-

а

грамме величины характерных кривизн

и

соответствующих им моментов М° = М^. М„ , М' ,, М' р М* (точки а, Ь,

с и d на рис 2,б). Значения Ма\г£ас), МДаг,/1), Моп|!(аеоп<1) и М^ж,,0.,) могут быть получены предварительным расчетом п и (п-1) систем. Искомой вели-

п п:)

чиной является

а)

б)

м,

о п-1

м м

п 1

п 1

о

1 Moi.lt М„1, 2|3 ~~~ § § 95 3 — ✓ | уг* М(ае) 0

---- I*"-"" 1 I

Мыг > / // ' 1 7 / а 1 ! С 1

/ъ. 1 , < 1 М(ае)

Г ф° 1 1 1 -

' 1 А В С

сЕ=гс>ге„„ ае;=?аг

оп I

ж:

п-1

ае„11 х

Рис. 2. К определению динамических кривизн в изгибаемом железобетонном элементе: а - схема расчетных усилий и деформаций в нормальном сечении, б - диаграмма «М-ге» при эксплуатационной проектной нагрузке и импульсном запроектном воздействии.

Внезапное разрушение элемента к (т. а диаграммы) приводит, как уже отмечалось, к возникновению затухающих во времени колебаний оставшихся неразрушенными элементов системы, в том числе, и рассматриваемого ьш элемента (от точки а до точки Ь на рис. 2,6), когда происходит его активное нагружение.

Обозначив Ф - величину удельной работы внутренних сил

а;

ф(зе)= |М (зе^эе,

(11)

составим условие стационарности полной удельной потенциальной энергии относительно точки статического равновесия:

(12)

(13)

Условие (13) для рассматриваемых нелинейных диаграмм «пластического» типа приводит к следующим соотношениям:

м^.! > гмеъ.\-м*п.

(14)

(15)

Построим расчетные зависимости для определения динамических кривизн в сечении элемента при импульсных воздействиях, вызванных внезапным разрушением некоторого элемента к.

Общий вид исходных диаграмм "М-эе" в соответствии с принятыми гипотезами и с достаточной для практики точностью может быть представлен параболами следующего вида (рис. 2,б):

мс = мс(жс) = гм^, —[ 1- -

2а.

ш1 /

М4 = М"(ге',) = 2М^ —

! I 2х„„)

(16)

(17)

где - соответственно предельные значения момента и кривиз-

ныв 4М^=2<, Е0 = 1ёф0. "" Е0 Е.

Для количественной оценки исследуемого динамического эффекта, возникающего в эксплуатируемой железобетонной балочной системе, запи-

шем выражение (13) применительно к принятым диаграммам "момент-кривизна " в виде зависимостей (16), (17).

После подстановки зависимостей (16), (17) в (12) и выполнения интегрирования, выражение (13) приводится к следующему виду

(18)

При найденных предварительным расчетом агсп и aec„.i из выражения (18) определяем искомое значение кривизны asd„_|.

Для оценки динамических эффектов в эксплуатируемых стержневых железобетонных конструкциях наряду с использованием динамических кривизн и обобщенных усилий (моментов), в ряде случаев при построении расчетных зависимостей деформационной модели железобетона целесообразно использовать значения динамических напряжений в каждом из материалов (бетон, арматура). Для этого случая, по представленной выше схеме построены расчетные зависимости для определения динамических напряжений в каждом из материалов железобетонного элемента при рассматриваемых воздействиях.

Величины характерных напряжений для диаграммы «cj-e» по аналогии обозначим: <7nc=crnd, опс.ь adon, adn_i, crd0jn.|, а соответствующие им деформации - £„с=Е„Л~£60.т en°-i> £dn-i=£don-i- Искомой величиной являются динамические напряжения a''n.i-

Схема построения расчетного уравнения для определения этих напряжений принята такой же, как и для определения динамических кривизн.

В итоге, при о=Ве0,5, е=(а/В)2, где B=const. При Bd/Bc=3/2, зависимость между "g-s" аналогичная выражению (12) приводится к следующему виду

При найденных предварительным расчетом ас„, асп-1 и а0 из выражения (19) находим искомое значение напряжений аап.,.

С использованием полученных уравнений для определения динамических кривизн и динамических напряжений построена общая схема анализа напряженно-деформированного состояния эксплуатируемых балочных конструкций при эксплуатационных нагрузках и импульсных запроектных воздей-

ствиях. Количественную оценку конструктивной безопасности эксплуатируемой балочной системы при запроектных воздействиях предложено выполнять с помощью коэффициента конструктивной безопасности. Его значение (по аналогии с предложением проф. В.М. Бондаренко) определяется как отношение предельной разрушающей нагрузки (с учетом длительной и динамической прочности материалов) для рассматриваемого пролета к суммарной действующей на ьый пролет эксплуатационной запроектной нагрузки. Предложен также критерий для оценки степени разрушения эксплуатируемой балочной конструктивной системы, основанный на определении количества простейших схем разрушения для такой системы.

В четвертой главе построены методика, алгоритм и программа для анализа процессов деформирования и разрушения статически неопределимых железобетонных балочных конструкций при проектных и запроектных воздействиях с учетом предыстории их нагружения и специфики внезапного разрушения отдельных элементов. Такой анализ включает следующие этапы:

—проектный расчет эксплуатируемой п-раз статически неопределимой системы;

-расчет с видоизмененной расчетной схемой на эксплуатационную нагрузку и запроектное воздействие, вызванное внезапным разрушением отдельных элементов балочной системы;

-анализ силового сопротивления элементов конструктивной системы при запроектных воздействиях и оценка степени повреждений и разрушений отдельных элементов системы.

Разработанный алгоритм расчета железобетонных балочных конструкций на рассматриваемые воздействия включает следующие блоки: «Управляющий блок», «Бетон-й», «Арматура-й», «Время-й», «Прочность длительная», «Прочность эксплуатационная», «Конструкция», «Сечение». Итерационный процесс в блоке «Сечение» построен с использованием уравнения трех кривизн, что существенно ускоряет сходимость этого процесса при реализации нелинейной задачи.

Реализующая разработанный алгоритм программа «КЕвШ», включает методику вычисления динамических кривизн в эксплуатируемых железобетонных балочных элементах. В сочетании со стандартными программами для статического расчета она обеспечивает возможность оценки конструктивной безопасности и остаточного ресурса таких систем при внезапном выключении из работы отдельных сечений, узлов, элементов с учетом режима нагружения.

С использованием разработанного алгоритма и программы «КЕвШ» были проведены численные расчеты по определению динамических характеристик рассматриваемых конструкций балок и исследовано влияние режима нагружения конструкций, длительности времени импульсного запроектного

воздействия, некоторых конструктивных параметров на силовое сопротивление железобетонных элементов балочных систем при импульсных запроект-ных воздействиях.

Рис. 3. График зависимости предельных изгибающих моментов [М] от времени с момента изготовления (укладки) бетона до момента приложения внешней нагрузки 1 - при статической нагрузке с учетом предыстории нагружения; 2 — при статическом приложении нагрузки (вычислен по формулам СНиП); 3 — при динамической нагрузке с учетом предыстории нагружения; 4 — при динамической нагрузке без учета предыстории нагружения

Так из рис. 3 видно что значение предельного момента при нагружении запроектным воздействием для новой (кривая 4) и эксплуатируемой (кривая 3) конструкции для расчетных сечений отличаются более чем на 15%. Разница между значениями предельных моментов для расчетных сечений с учетом увеличения прочности материалов при динамическом нагружении (кривая 4) и без учета (кривая 2) достигает 40 %. Анализ результатов расчета по определению времени приложения импульсного запроектного воздействия показал что на этот параметр значительное влияние оказывают размеры пролетов и жесткость балок. Так, при изменении в 2 раза жесткости равнопро-летных балок время приложения импульсного воздействия при принятых допущениях также изменяется в 2 раза. Результаты сопоставления значений приращений обобщенных усилии в железобетонных элементах балочной сис-

4

О 14 21 28 40 в) 80 100 129 «муг.

темы с учетом и без учета режима нагружения показали что длительность действия проектных нагрузок (время эксплуатации конструкции) существенно увеличивает значения эти значения в момент приложения запроектного воздействия. Так, экспериментальное значение коэффициента динамичности Э^ в опытах Н.В.Клюевой составило 1,27, что согласуется с данными расчетов по полученным в настоящей работе зависимостям. При расчете этой же белочной системы, эксплуатируемой 3 года, коэффициент динамичности составил 1,48, что на 16,5 % больше, чем для новой конструкции.

Выявленные численными исследованиями качественные и количественные закономерности процессов силового сопротивления, деформирования и разрушения эксплуатируемых стержневых железобетонных конструкций при эксплуатируемой и импульсной запроектной нагрузках явились основой для разработки приведенных в четвертой главе рекомендаций по повышению их конструктивной безопасности:

- фактор времени существенно влияет на конструктивную безопасность эксплуатируемых стержневых железобетонных систем и его следует учитывать при проектировании несущих конструкций усиления в реконструируемых зданиях и сооружениях;

- в стержневых конструктивных системах из сборных элементов с относительно невысокой степенью статической неопределимости в дополнение к основным положениям расчета по предельным состояниям целесообразно проведение расчета с учетом режима нагружения на наиболее вероятные варианты запроектных воздействий. В качестве последних необходимо последовательно рассмотреть внезапные выключения линейных или угловых связей в узлах сопряжения сборных элементов конструктивной системы. По результатам такого расчета и анализа возможных схем разрушения конструкций для предотвращения их прогрессирующего разрушения, целесообразно проведение конструктивных мероприятий по резервированию прочности отдельных элементов конструктивной системы;

- при проектировании несущих конструкций в реконструируемых зданиях и сооружениях целесообразно при расчете учитывать предысторию нагру-жения и предусматривать адаптационные механизмы защиты этих конструкций от внезапно возникающих запроектных воздействий. В случаях оценки остаточного ресурса конструкций после чрезвычайных или аварийных ситуаций возможность их дальнейшего применения можно рассчитывать по значению резерва живучести

- при проектировании железобетонных стержневых конструкций необходимо оценивать несущую способность конструктивной системы на период времени ее эксплуатации с учетом фактора времени и режима нагружения. Результаты таких расчетов рекомендуется учитывать при резервировании

несущей способности элементов в рассматриваемых конструктивных системах, как один из возможных путей повышения их конструктивной безопасности.

Произведена оценка надежности предлагаемого метода расчета эксплуатационной динамической прочности железобетонного элемента при. запро-ектном воздействии на основе метода определения вероятностей по их начальной экспертной оценке и ограниченной статистической информации. Предлагаемая методика достоверна не менее чем на 98,5%.

В приложения к диссертации включены: тексты пакета прикладных программ для определения динамической прочности бетона, арматурной стали и железобетонного изгибаемого элемента по нормальному сечению, а также по определению длительной прочности бетона с учетом предыстории нагруже-ния, необходимые для расчетов приращений кривизн и усилий в элементах неразрезных балок при импульсном приложении запроектного воздействия. Даны примеры расчетов с использованием разработанного пакета прикладных программ, а также материалы, подтверждающие внедрение результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ВЫВОДЫ

1. Построенная расчетная модель силового сопротивления эксплуатируемого железобетонного балочного элемента позволяет исследовать деформирование и разрушение изгибаемых железобетонных элементов по нормальному сечению для неразрезных балочных систем при импульсном запро-ектном воздействии с учетом предыстории нагружения этих элементов эксплуатационного нагрузкой, динамических пределов прочности бетона и арматурных сталей.

2. Полученные аналитические зависимости для определения прочности ненагруженного и нагруженного железобетонного элемента позволяют оценивать резерв несущей способности расчетного сечения изгибаемого элемента, при заданном уровне интенсивности напряжений и времени, а также его эксплуатационную динамическую прочность при рассматриваемых воздействиях.

3. Построенная расчетная модель и аналитические зависимости для определения приращений динамических напряжений (кривизн) и обобщенных усилий в сечениях эксплуатируемых железобетонных балочных элементов при внезапном выключении из работы отдельных сечений позволяют определять время приложения импульсного воздействия и расчетные параметры напряженного состояния для оценки силового сопротивления этих конструкций с учетом режимов нагружения.

4. На основе предложенного расчетного аппарата разработан алгоритм и программа для анализа нелинейного деформирования, трещинообразования и разрушения рассматриваемых конструкций при внезапном выключении в них отдельных сечений или элементов с учетом предыстории их нагружения эксплуатационной нагрузкой.

5. Численными исследованиями и анализом имеющихся экспериментальных данных установлено влияние времени приложения импульсного за-проектного воздействия, жесткости балок, длительности действия проектных нагрузок (время эксплуатации конструкции) на приращение динамических кривизн, а также на величины коэффициентов динамичности и конструктивной безопасности для эксплуатируемых железобетонных балок.

6. Результаты проведенных исследований и предложенный расчетный аппарат были использованы проектными организациями ОАО «Белгородгра-жданпроект» и ОАО «Орелгражданпроект» при проектировании перекрыт: и железобетонных каркасных зданий. Применение предложенной методики позволило (по сравнению с традиционным расчетом с использованием универсального комплекса «SCAD») получить более полную информацию об особенностях силового сопротивления железобетонных балочных конструкций при рассматриваемых запроектных воздействиях и, как следствие, повысить надежность конструирования узлов сопряжения сборно-монолитных элементов перекрытий, что позволило в отдельных случаях заметно снизить проектную материалоемкость несущих конструкций за счет более рационального перераспределения рабочей арматуры.

Основное содержание диссертации представлено в следующих публикациях:

1. Колч)нов В.И., Доценко В.Н., Осовских Е.В. Воробьев Е.Д. К проблеме конструкционной безопасности несущих строительных систем // VII Международный научно-методический семинар «Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров республики Беларусь». Сборник трудов. Брест, 2001. - С. 427.

2. Осовских Е.В., Панченко Л.А., Воробьев Е.Д. Расчет многоэтажного сборно-монолитного каркаса здания с новой конструктивной схемой // Международная студенческая научно-техническая конференция. Сборник тезисов докладов. Белгород, 2001. - С. 245.

3. Клюева Н.В., Воробьев Е.Д. К анализу деформирования и разрушения сталежелезобетонных стержневых и балочных конструкций в запроектных состояниях // Международная научно-практическая конференция «Строительство 2002». Ростов-на-Дону, 2002. - С. 37-42.

4. Бондаренко В.М., Колчунов В.И., Воробьев Е.Д., Осовских Е.В., Доценко В.Н. К проблеме конструкционной безопасности каркасов жилых зданий. // Российская академия архитектуры и строительных наук. Центральное

региональное отделение. Сборник научных трудов. Выпуск 1. Москва, 2002. -С.91-96.

5. Гениев ГА, Клюева Н.В., Воробьев Е.Д. Прочность изгибаемого железобетонного элемента по нормальному сечению при мгновенном силовом воздействии // Российская академия архитектуры и строительных наук. Центральное региональное отделение. Сборник научных трудов. Выпуск 1. Москва, 2002.-С.3-8.

6. Колчунов В.И., Воробьев Е.Д. Прочность по нормальному сечению изгибаемого железобетонного элемента при мгновенно приложенной нагрузке с учетом предыстории нагружения // Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий: Материалы вторых международных научных чтений. - М.: РААСН, Орел: ОрелГТУ, 2003. -С.192-195.

7. Гениев Г.А., Колчунов В.И., Воробьев Е.Д. Силовое сопротивление режимному нагружению изгибаемого железобетонного элемента // Вестник Российской академии архитектуры и строительных наук. Выпуск 8. Москва, 2004. -С. 143-146.

8. Бондаренко В.М., Колчунов В.И., Воробьев Е.Д., Осовских Е.В., До-ценко В.Н. Конструкционная безопасность каркасов жилых зданий // Бюллетень строительной техники. - 2004. — №1 (833). — С. 8-11.

Подписано в печать 18.03.04. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1.

Тираж 100 экз. Заказ № {£/¿4 М

Подразделение оперативной типографии ОрелГТУ 302020, Орел, Наугорское шоссе, 29

р- 56 87

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Воробьев, Евгений Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ 14 ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ И ОЦЕНКИ ИХ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА.

1.1 Современная концептуально-методологическая основа, 14 повышения безопасности эксплуатации зданий и сооружений при их проектировании и реконструкции

1.2 Совершенствование методов расчета, анализа состояния и 24 оценки остаточного ресурса строительных конструкций

1.3 Применяемые методы анализа железобетонных стержневых 31 конструкций при проектных и запроектных воздействиях

1.4 Краткие выводы. Цель и задачи исследований

2. СИЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ БАЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ 49 КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИМПУЛЬСНО ПРИЛОЖЕННОЙ НАГРУЗКЕ, ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1 Общие положения. Исходные гипотезы.

2.2 Определение прочности бетона при импульсно приложенной 54 нагрузке

2.3 Определение прочности арматурной стали при импульсно 60 приложенной нагрузке

2.4 Определение времени приложения импульсного запроектного 68 воздействия

2.5 Расчет прочности железобетонных элементов по нормальному 71 сечению при импульсно приложенной нагрузке

2.6 Зависимость прочности бетона находящегося в ненагруженном состоянии от времени

2.7 Зависимость прочности бетона находящегося в нагруженном 83 состоянии от времени; определение резерва прочности (остаточного ресурса) эксплуатируемых железобетонных конструкций

2.8 Выводы

3. СИЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ 93 ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИМПУЛЬСНЫХ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

3.1 Определение динамической прочности эксплуатируемого 93 железобетонного элемента

3.2 Определение напряжений и деформаций в сечении балочного 98 элемента

3.3 Определение кривизн в сечении балочного элемента

3.4 Выводы

4. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ЗАДАЧ РАСЧЕТА СИЛОВОГО 116 СОПРОТИВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИМПУЛЬСНЫХ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ. РЕКОМЕНДАЦИИ Г10 ПОВЫШЕНИЮ КОНСТРУКТИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ Ж/Б СТЕРЖНЕВЫХ И БАЛОЧНЫХ СИСТЕМ

4.1 Алгоритм расчета неразрезных железобетонных балок при 116 внезапном выключении из работы отдельных элементов

4.2 Анализ деформирования и разрушения эксплуатируемых 132 стержневых и балочных статически неопределимых железобетонных конструкций при импульсных запроектных воздействиях

4.3 К оценке надежности предлагаемых расчетных зависимостей

4.4 Рекомендации по повышению конструктивной безопасности 148 эксплуатируемых ж/б стержневых и балочных систем при аварийном выключении из работы отдельных элементов

4.5 Выводы ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение 2004 год, диссертация по строительству, Воробьев, Евгений Дмитриевич

Вопросы технического регулирования безопасности проектируемых конструкций, зданий и сооружений при экономичном использовании материальных ресурсов, а также оценка их надежности при эксплуатации и реконструкции является одной из важнейших задач современной строительной отрасли.

Согласно действующих норм расчет зданий и сооружений ставит задачу исключить наступление предельных состояний конструкций. Тем не менее, практика возведения и эксплуатации зданий и сооружений свидетельствует о том, что и тогда, когда они запроектированы в соответствии с нормативными документами, возникают чрезвычайные или аварийные ситуации и обрушения от воздействий, не предусмотренных проектом. Причинами отказа могут выступать как воздействия, не предусмотренные условиями нормальной эксплуатации конструкций (в том числе возникающие при чрезвычайных ситуациях), так и грубые человеческие ошибки. С ростом численности населения, урбанизацией, введением в хозяйственный оборот новых технологических решений и увеличением объемов реконструкции неизбежен рост отмеченных и других видов запроектиых воздействий. Поэтому для обеспечения снижения ущерба при возникновении, чрезвычайных и аварийных ситуаций важной задачей является разработка таких подходов к прогнозированию состояния эксплуатируемых строительных конструкций и зданий в целом, которые максимально обеспечивали бы их безопасность. Особая роль здесь отводится созданию методов расчета, учитывающих видоизменение конструкций при выключении из работы отдельных элементов, связей, закреплений и т.п. и синтезу па их основе адаптационных конструктивных систем, исключающих лавинообразные разрушения конструкций.

В настоящее время имеются отдельные предложения по решению задач данного класса для вновь возводимых конструкций. Однако для прогнозирования их дальнейшей работы, а также для анализа состояния эксплуатируемых конструкций зданий и сооружений при запроектных воздействиях основные положения расчета строительных конструкций по предельным состояниям необходимо дополнить. Важнейшая роль здесь отводится созданию методов расчета, учитывающих предысторию нагружения, физический износ и другие эксплуатационные повреждения конструкций. Поэтому, основополагающими вопросами обозначенного направления исследований являются:

- учет фактора времени, вызывающего в бетоне проявление двух характерных разнонаправленных процессов: нарастание прочности бетона, определяемое физико-механическими изменениями его структуры и снижение прочности находящегося в напряженном состоянии бетона, связанное с проявлением его реологических свойств;

- изучение специфики силового сопротивления эксплуатируемых железобетонных конструкций в зависимости от предыстории нагружения при импульсных запроектных воздействиях;

- изучение влияния эффекта возможного внезапного характера разрушения отдельных элементов на изменение усилий и деформаций в других элементах конструкции,с учетом динамических пределов прочности материалов;

- применение результатов исследования для анализа конструктивных схем эксплуатируемых зданий и сооружений с точки зрения возможного характера разрушения, уточнение расчетных схем конструктивных систем с позиций имеющихся запасов при реконструкции, по сравнению с их выбором на стадии проектирования и расчета по предельным состояниям.

Особая роль здесь отводится как созданию методов расчета, учитывающих видоизменеиия конструкций, претерпевших физический износ и различного рода повреждения (коррозия, механические) при выключении из работы отдельных элементов, связей, закреплений и т.п. в зависимости от предыстории нагружения, так и синтезу (в том числе при реконструкции или усилении) на их основе адаптационных конструктивных систем, исключающих лавинообразное разрушение.

Изучению этих вопросов в рассматриваемой постановке до настоящего времени в научной литературе не уделялось должного внимания. Их решение открывает возможности построения теоретических основ прогнозирования поведения эксплуатируемых конструкций, зданий и сооружений при аварийных и других запроектных воздействиях.

В настоящей работе исследования в такой постановке выполнены применительно к эксплуатируемым статически неопределимым железобетонным балочным системам.

Цель работы - развитие теории силового сопротивления эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций при импульсных запроектных воздействиях с учетом фактора времени и специфики внезапного характера разрушения отдельных элементов конструкций, изменения деформативности и прочности материалов, граничных условий, трансформации внутренних и внешних связей.

Научную новизну работы составляют:

- расчетная модель силового сопротивления изгибаемого железобетонного элемента по нормальному сечению при импульсном приложении нагрузки с учетом динамических пределов прочности бетона и арматурных сталей;

- предложение по определению времени приложения импульсного запроектного воздействия, вызванного внезапным разрушением отдельных сечений или элементов балочной системы;

- аналитические зависимости для расчета несущей способности эксплуатируемого изгибаемого железобетонного элемента по нормальному сечению при внезапно приложенной запроектной нагрузке и учете предыстории нагружения;

- расчетные зависимости для определения приращений динамических напряжений, кривизн и обобщенных усилий в сечениях эксплуатируемых железобетонных изгибаемых элементов с учетом режимов нагружения;

- алгоритм для анализа конструктивно и физически нелинейного деформирования, трещинообразования и разрушения эксплуатируемых неразрезных железобетонных балок при внезапном выключении в них отдельных сечений или элементов;

- результаты численных исследований деформирования и разрушения эксплуатируемых железобетонных статически неопределимых балок и рекомендации по повышению их конструктивной безопасности при проектных и импульсных запроектных нагрузках.

Автор защищает:

- теоретические предпосылки и расчетные зависимости для определения параметров силового сопротивления изгибаемых железобетонных элементов по нормальному сечению при импульсно приложенной запроектной нагрузке с учетом предыстории нагружения этих элементов эксплуатационной нагрузкой, динамических пределов прочности бетона и арматурных сталей;

- методику определения времени приложения импульсного запроектного воздействия на балочную конструктивную систему при внезапном разрушении отдельных ее элементов;

- методики расчета длительной прочности бетона и динамической прочности бетона и арматуры эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций с учетом предыстории их нагружения;

- расчетные зависимости для определения приращений динамических напряжений, кривизн и обобщенных усилий в сечениях эксплуатируемых железобетонных статически неопределимых балок при внезапном выключении из работы отдельных элементов и с учетом режимов нагружения;

- расчетные зависимости для определения несущей способности нормального сечения эксплуатируемых железобетонных изгибаемых элементов при импульсном запроектпом воздействии;

- методику и алгоритм для анализа деформирования, разрушения и определения остаточного ресурса физически и конструктивно нелинейных эксплуатируемых неразрезных железобетонных балок при внезапном выключении в них отдельных сечений или элементов с учетом предыстории их нагружения эксплуатационной нагрузкой, а также результаты численных исследований неразрезных железобетонных балок при указанных режимах нагружения.

Обоснованность и достоверность научных положений базируется па использовании общепринятых допущений строительной механики и теории железобетона, результатах анализа данных многовариантных численных исследованиях автора, а также сопоставлением теоретических результатов с экспериментальными.

Практическое значение и реализация результатов работы

Разработанный теоретический аппарат дает возможность анализировать процессы разрушения железобетонных статически неопределимых балочных конструкций, нагруженных эксплуатационной нагрузкой с учетом режимов нагружения, при внезапном выключении в них отдельных элементов или связей. Такой анализ, в дополнение к существующим методам расчета, позволяет при проектировании или усилении рассматриваемых несущих конструкций предусматривать специальные конструктивные мероприятия, направленные на снижение риска их лавинообразного разрушения при внезапных повреждениях и авариях.

Результаты проведенных исследований были использованы ОЛО "Белгородграждаппроект" и ОАО "Орелгражданпроект" при оценке конструктивной безопасности неразрезных балочных конструкций каркасных жилых зданий. Они внедрены в учебный процесс Орловского и Курского технических университетов.

Апробация работы и публикаций

Результаты исследований докладывались и обсуждались на VII Международном научно-методическом семинаре «Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке инженерных кадров Республики Беларусь» (г.Брест, 2001г.) и на вторых Международных академических чтениях РААСН «Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий» (г. Орел, 2003 г.).

В полном объеме работа доложена и одобрена на заседании кафедры «Строительные конструкции и материалы» Орловского государственного технического университета (г. Орел, март 2004 г.).

Работа выполнена в рамках гранта Минобразования России 2003 г. по программе фундаментальных исследований в области технических наук «Разработка теоретических основ конструкционной безопасности составных железобетонных конструкций и методов их оптимизации с учетом остаточного эксплуатационного ресурса», а также по плану НИР Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН) «Развитие методов анализа и оптимизации характеристик надежности усиливаемых и реконструируемых несущих конструкций зданий при техногенных проектных и запроектных воздействиях в сложных геологических условиях» (2002-2003 гг.).

По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения с основными выводами, списка литературы и приложений.

Заключение диссертация на тему "Силовое сопротивление эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций при запроектных воздействиях"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Построенная расчетная модель силового сопротивления эксплуатируемого железобетонного балочного элемента позволяет исследовать деформирование и разрушение изгибаемых железобетонных элементов по нормальному сечению для неразрезных балочных систем при импульсном запроектном воздействии с учетом предыстории нагружения этих элементов эксплуатационного нагрузкой, динамических пределов прочности бетона и арматурных сталей.

2. Полученные аналитические зависимости для определения прочности ненагруженного и нагруженного железобетонного элемента позволяют оценивать резерв несущей способности расчетного сечения изгибаемого элемента, при заданном уровне интенсивности напряжений и времени, а также его эксплуатационную динамическую прочность при рассматриваемых воздействиях.

3. Построенная расчетная модель и аналитические зависимости для определения приращений динамических напряжений (кривизн) и обобщенных усилий в сечениях эксплуатируемых железобетонных балочных элементов при внезапном выключении из работы отдельных сечений позволяют определять время приложения импульсного воздействия и расчетные параметры напряженного состояния для оценки силового сопротивления этих конструкций с учетом режимов нагружения.

4. На основе предложенного расчетного аппарата разработан алгоритм и программа для анализа нелинейного деформирования, трещинообразования и разрушения рассматриваемых конструкций при внезапном выключении в них отдельных сечений или элементов с учетом предыстории их нагружения эксплуатационной нагрузкой.

5. Численными исследованиями и анализом имеющихся экспериментальных данных установлено влияние времени приложения импульсного запроектного воздействия, жесткости балок, длительности действия проектных нагрузок (время эксплуатации конструкции) на приращение динамических кривизн, а также на величины коэффициентов динамичности и конструктивной безопасности для эксплуатируемых железобетонных балок.

6. Результаты проведенных исследований и предложенный расчетный аппарат были использованы проектными организациями ОАО «Белгородгражданпроект» и ОАО «Орелгражданпроект» при проектировании перекрытий железобетонных каркасных зданий. Применение предложенной методики позволило (по сравнению с традиционным расчетом с использованием универсального комплекса «SCAD») получить более полную информацию об особенностях силового сопротивления железобетонных балочных конструкций при рассматриваемых запроектных воздействиях и, как следствие, повысить надежность конструирования узлов сопряжения сборно-монолитных элементов перекрытий, что позволило в отдельных случаях заметно снизить проектную материалоемкость несущих конструкций за счет более рационального перераспределения рабочей арматуры.

Библиография Воробьев, Евгений Дмитриевич, диссертация по теме Строительные конструкции, здания и сооружения

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

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

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

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

5. Ахмятзунов. К оценке прочности и долговечности повреждаемых бетонных и железобетонных элементов. Казань: Новое знание, 1977. - 68 с.

6. Александровский С.В. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на температурные и влажностные воздействия ползучести. М.: Строй-издат, 1973.-432 с.

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

8. Астафьев Д.О. Расчёт реконструируемых железобетонных конструкций.- СПб: Изд-во СПбГАСУ, 1995.- 158 с.

9. Астафьев Д.О. Теория и расчет реконструируемых железобетонных конструкций.- Автореф. дис. . докт. техн. наук: 05.23.01.- С.-Петербург, 1995.- 40 с.

10. Ахметзянов Ф.Х. К оценке остаточного ресурса железобетонных конструкций при накоплении повреждений.- Изв. Вузов. Строительство, 1992. № 2.- с. 8-10.

11. Аугусти Г., Баратта А., Кашиатти Ф. Вероятные методы в строительном проектировании М.: Стройиздат, 1998.-580 с.

12. Баженов Ю.М. Бетон при динамическом нагружении. М.: Стройиздат, -1970.

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

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

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

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

17. Беккиев М.Ю., Маилян J1.P. Расчет изгибаемых железобетонных элементов различной формы поперечного сечения с учетом нисходящей ветви деформирования,- Нальчик: КБАМИ, 1985.- 132 с.

18. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона.- М.: Госстройиздат, 1962. 96 с.

19. Болдышев A.M., Плевков B.C. Прочность нормальных сечений железобетонных элементов.- Томск: Томский межотраслевой ЦНТИ, 1989. 236 с.

20. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1990.-448 с.

21. Болотин В. В. Методы теории вероятности и надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат, 1982

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

23. Бондаренко В. М. Пути развития строительства и строительных наук // Промышленное и гражданское строительство. -1998.-№3.-С. 18-19.

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

25. Бондаренко В.М., Бондаренко С.В. Инженерные методы нелинейной теории железобетона. М.: Стройиздат, 1982. - 287 с.

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

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

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

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

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

31. Бондаренко В.М. Метод интегральных оценок в теории инструмента //Изд. Вузов. Строительство и архитектура,- 1982.- № 12.- С.3-15

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

33. Бондаренко В.М. Элементы теории реконструкции железобетона / В.М. Бондаренко, А.В. Боровских, С.В. Марков, В.И. Римшин // Н.Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т, 2002 190 с.

34. Булгаков С.Н. Технологические инновации в инвестиционно-строительном комплексе.- Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1998.- 547 с.

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

36. Гвоздев А.А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия. Сущность метода и его обоснование.- М.: Гос-стройиздат, 1949. 280 с.

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

38. Гвоздев А.А., Карпенко Н.И. Работа железобетона с трещинами при плоском напряженном состоянии // Строительная механика и расчет сооружений. 1965. 2. - С. 20-23.

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

40. Гениев Г. А. Вопросы динамической прочности связных фунтов. // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1997.- №4.- С. 2-4.

41. Гениев Г.А. Зависимость прочности бетона от времени // Бетон и железобетон. 1993. - Nn 1. - С. 15-17.

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

43. Гениев Г.А., Курбатов А.С., Самедов Ф.А. Вопросы прочности и пластичности анизотропных материалов. — М.: «Иптербук», 1993.

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

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

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

47. Гениев Г.А. О критерии прочности древесины при плоском напряженном состоянии // Строительная механика и расчет сооружений, 1981., №3.

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

49. Гениев Г. А. Практический метод определения вероятностей по их начальной экспертной оценке и ограниченной статистической информации. // Вестник отделения строительных наук РААСН. Вып.5.-М.:РААСН.- 2001.

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

51. Гениев Г.А., Пятикрестовский К.П. Вопросы длительной и динамической прочности анизотропных конструкционных материалов. М.: ГУП ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, 2000. - 40 с.

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

53. Гольденблат И.И., Копнов В.А. Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов. М.: «Машиностроение», 1968.

54. Голышев А. Б. К разработке прикладной теории расчета железобетонных конструкций.//Бетон и железобетон.-1985.-№6.-С. 16-18.

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

56. ГОСТ 8824-85. Конструкции и изделия железобетонные сборные. Метод испытаний и оценке прочности, жесткости и трещиностойкости. — М.:Изд.-во стандартов, 1985.-24с.

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

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

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

60. Жданов А.Е. Несущая способность неразрезных железобетонных балок при силовых и деформационных воздействиях: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.23.01. Киев, 1989. - 18 с.

61. Забегаев А. В. Расчет железобетонных конструкций на аварийные ударные воздействия. М.: Изд-во МГСУ, 1999.

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

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

64. Забегаев А В. Безопасность восстанавливаемых зданий с изменяемой крнструктивной схемой несущих систем и физической нелинейностью материалов / А В. Забегаев А.Г. Тамразян, В.А. Люблинский, Р.Г. Артюкан //

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

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

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

68. Залесов А.С. Контроль прочности бетона при монолитном строительстве / А.С. Залесов, В.И. Довгалюк, Л.В. Знаменский, М.К. Шеховцов, И.А. Николаев. // Бетон и железобетон. 1998.-№1.-С. 11-12.

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

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

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

72. Залесов А.С. Расчет железобетонных конструкций по прочности, тре-щиностойкости и деформациям / А.С. Залесов, Э.Н. Кодыш, Л.Л. Лемыш, И.К. Никитин // М.: 1988.- 320 с.

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

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

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

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

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

78. Карпенко Н.И., Мухамедиев Т.А., Петров А.Н. Исходные и трансформированные диаграммы деформирования бетона и арматуры. В кн.: Напряженно- деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций.- М.: НИИЖБ, 1986. - С. 7-25.

79. Карпенко Н.И. Методика расчета стержневых конструкций с учетом деформаций сдвига // Бетон и железобетон.- 1989.- № 3.- С. 14-16.

80. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона.- М.: Стройиз-дат, 1996. -416 с.

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

82. Карпенко I I. И. О некоторых проблемах расчета современных зданий и сооружений // Материалы вторых международных академических чтений «Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий». Орел, 2003. - С.23-24.

83. Клевцов В. А. Ультразвуковой контроль прочности бетона монолитных конструкций / В.А. Клевцов, М.Г. Коревицкая, А.А. Самокрутов, В.Н. Козлов // Бетон и железобетон. 1998. - №2. - С. 16-18

84. Клевцов В.А. Методы обследования и усиления железобетонных конструкций // Бетон и железобетон.- 1995.- №.2.- С. 17-20.

85. Клюева Н.В. Вопросы деформирования и разрушения железобетонных балочных и стержневых конструкций при запроектных воздействиях: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.01. Орел, 2001.-21 с.

86. Колчунов Вл. И. Физические модели сопротивления стержневых элементов железобетонных конструкций: Автореф. дис. . докт. техн. наук: 05.23.01.-Киев, 1998.-47 с.

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

88. Колчунов В.И., Паиченко J1.A. Расчёт составных тонкостенных конструкций. М.: Изд. АСВ, 1999. - 287 с.

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

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

91. Краснощекое Ю.В. Научные основы исследований взаимодействияэлементов железобетонных конструкций. Дис.док.техн.наук: 05.23.01. —1. Омск.-2001.-345 с.

92. Коротких А. С. Прочность преднапряженных изгибаемых элементов, армированных холоднокатаной проволокой. // Бетон и железобетон.-1999.-№5.-С. 18-20.

93. Коршунов Д. А. Об актуальных вопросах теории железобетона. // Бетон и железобетон.-1997.- №2.-С. 23-25.

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

95. Краковский М. Б., Исайкин А. Я. Надежность неразрезных железобетонных балок. // Совершенствование методов расчета статически неопределимых железобетонных конструкций. Сборник научных трудов / под ред.

96. Карпенко Н. И., Мухамедиева Т. А. -М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1987.155 с.

97. Краковский М. Б., Исайкин Л. Я. Оценка надежности статически неопределимых стержневых конструкций. // Пространственные конструкции в Красноярском крае. Межвузовский сборник. Красноярск, - 1986. - с. 97102

98. Крамер Е. Л. Исследование пространственной работы строительной конструкции в стадии эксплуатации. Дис. докт. техн. наук. М.: Росдормаш. 2000.- 366 с.

99. Круглов В.М., Зенин А.В. Предельные секущие модули бетона //Изв. вузов. Строительство и архитектура.- 1985. № 11.- С. 3-5.

100. Лукаш П.А. Основы нелинейной строительной механики. — М.: Стройиздат, 1978. 208 с.

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

102. Мальганов А.И., Плевков B.C., Полищук B.C. Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий.-Томск: Изд-во Том. ун-та, 1992.- 456 с.

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

104. Методические рекомендации по усилению железобетонных конструкций на реконструируемых предприятиях.- Киев: НИИСК Госстроя УССР, 1984.- 116 с.

105. Милейковский И. Е., Трушин С.И. Расчет тонкостенных конструкций.- М.: Стройиздат, 1989.- 200 с.

106. Милейковский И. Е., Колчунов В. И., Соколов А. А. Рекомендации по выбору расчетных схем и методов расчета сборных оболочек. М.: МИСИ, 1987.- 177 с.

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

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

109. Михайлов К. В., Макаров Н. А. 5-я конференция межрегиональной ассоциации «Железобетон» // Бетон и железобетон. 1999. - №5. - С. 25-26

110. Мищенко А. В., Немировский Ю. В. Подклассы равнопрочных композитных рамных систем. // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. -1998.-№7. -С. 15-21

111. Мурашев В.И. Трещиноустойчивость, жёсткость и прочность железобетона.- М.: Машстройиздат, 1950. 268 с.

112. Назаренко В.Г. Расчеты железобетонных и каменных конструкций // Учебное пособие для вузов.- М.: Высшая школа, 1988.- 303 с.

113. Никулин А.И. Трешиностойкость, деформативность и несущая способность железобетонных балок составного сечения: Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.23.01. - Белгород, 1999.-21 с.

114. Носарев А.В. Об упругих свойствах материалов произвольно армированных элементами, расположенными в параллельных плоскостях //Труды МИИТ.- М.: 1968, вып. 279. Исследования и эксплуатация железобетонных пролетных строений мостов.- С. 65-70.

115. Перельмутер А.В. Избранные проблемы надежности и безопасности строительных конструкций. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Изд-во Укр-НИИпроектстальконстукция, 2000. - 216 с.

116. Пересыпкин Е.Н. Расчет стержневых железобетонных элементов.- М: Стройиздат, 1988.- 169 с.

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

118. Пирадов К. А., Гузеев Е. А. Физические основы долговечности бетона и железобетона .-№1/88. 25-26

119. Пирадов К. Л. Ресурс прочности и долговечности эксплуатируемых зданий и сооружений. // Бетон и железобетон. 1998. - №2. - С. 21.

120. Пирадов К. А., Гузеев Е. А. Физико-механические основы долговечности бетона и железобетона. // Бетон и железобетон. 1988. - №1. — С. 25-26

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

122. Пирадов К.А. Теоретические и экспериментальные основы механики разрушения бетона и железобетона.- Тбилиси: Изд-во "Энергия", 1998.- 355 с.

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

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

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

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

127. Попов Н.Н., Расторгуев Б.С. Расчет железобетонных конструкций на действие кратковременных динамических нагрузок М.: Стройиздат, -1964.

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

129. Проценко A.M. К 60 летию создания А.А. Гвоздевым теории предельного равновесия // Бетон и железобетон. - 1997. - №3. - С. 2153. Рабинович И.М. Курс строительной механики. - М.: Гос. из-во построительству и архитектуре, 1954. С. 485-486.

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

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

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

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

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

135. Расторгуев Б.С. Упрощенная методика получения диаграмм деформирования стержневых элементов в стадии с трещинами // Бетон и железобетон.- 1993.- № 3.- С. 22-24.

136. Рекомендации по проектированию усиления железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий (надземные конструкции и сооружения) // Харьковский ПСП, НИИЖБ Госстроя СССР.-М., 1992.- 191 с.

137. Реконструкция зданий и сооружений / A.JI. Шагин, Ю.В. Бондаренко, Д.Ф. Гончаренко, В.Б. Гончаров; Под ред. A.JI. Шагина: Учеб. пособие для строит, спец. вузов.-М.: Высш. шк., 1991.- 352с.

138. Ржаницин А.Р. Теория расчетов строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат, 1978. - 200 с.

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

140. Роботнов Ю. Н. Ползучесть элементов конструкций. -М.: 1996.-752с.

141. Ройтман А.Г. Надежность конструкций эксплуатируемых зданий. Надежность и качество М.: Стройиздат, 1985. - 175 е., ил.

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

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

144. Серых Р.Л., Ярмаковский В.Н. Нарастание прочности бетона во времени // Бетон и железобетон.-1992. №3 С. 19-21.

145. Сборник докладов конференции «Критические технологии в строительстве». М.: изд-во МГСУ, 1999. - 348 с.

146. Складнев Н. Н. Оптимальное проектирование конструкций и экономия материальных ресурсов//Строительная механика и расчет сооружений (приложение к журналу). 1982. - № 6. - с. 17-21.

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

148. Скоробогатов С. М. Принцип информационной энтропии в механике разрушения инженерных сооружений и горных пластов. Екатеринбург: Ур-ГУПС.-2000.-420 с.

149. Скрамтаев Б.Г., Герсиванов Н.А., Мудров Г.И. Строительные материалы.- М.: Госстройиздат. 1940.- 550 с.

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

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

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

153. СНиП II 23-81. Стальные конструкции.- М.: 1982.- 96 с.

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

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

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

157. Таратута М.Г. К расчету трещиностойкости пространственно работающих плит перекрытий // Бетон и железобетон. 1997. - № 1. - С. 17-21.

158. Теличенко В.И. и др. Управление качеством строительной продукции. Техническое регулирование безопасности и качества в строительстве: Учеб. пособие. М.: Издательство АСВ, 2003. - 512 с.

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

160. Тимошенко С.П., Дж.Гудьер Теория упругости: Пер. с англ. /Под ред. Г.С.Шапиро.- 2-е изд.- М.: Наука, 1979.- 560 с.

161. Узун И.А. Расчёт прочности и деформативности железобетонных элементов с учётом неравномерности распределения деформаций // Известия вузов. Строительство.- 1998.-JM» 4-5. С. 9-14.

162. Уткин B.C. Определение надежности железобетонного элемента при центральном сжатии возможностным методом // Бетон и железобетон 1998 - №3. - С. 18.

163. Уткин В. С., Уткин JI. В. Неразрушающие методы определения несущей способности конструкций. Учебное пособие. Вологда ВоПИ, 1996. -80 с.

164. Уткин В. С., Уткин JI. В. Определение надежности примыкания второстепенных и главных железобетонных балок по отрыву. // Бетон и железобетон № С. 18-19

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

166. Харламов СЛ. Расчет несущей способности двухслойных изгибаемых железобетонных элементов с нижним слоем из легкого бетона / C.JI. Харламов, Ю.В. Зайцев, Е.А. Гузеев, К.А. Пирадов // Бетон и железобетон. 1998. -№3. - С. 13-15.

167. Холмянский М.М. Бетон и железобетон: Деформативность и прочность.- М.: Стройиздат, 1997.- 576 с.

168. Холмянский М.М. О процессе деформирования и развития одиночных поперечных трещин или разрезов при внецептренном сжатии бетонных элементов // Бетон и железобетон. 1998. - №3. - С. 15-17.

169. Черепанов Г.П., Ершов JI.H. Механика разрушения.- М.: Машиностроение, 1977.- 224 с.

170. Чирков В. П., Шавыкина М.В. Методы расчета оценки безопасной работы железобетонной конструкции // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1998. №3. С. 57-60.

171. Чирков В.П., Шавыкина М.В., Федоров B.C. Основы проектирования железобетонных конструкций.- М.: ИД Русанова, 2000.

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

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

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

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

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

177. Jasienko J., Olejnik A., Pyszniak J. Wspolpraca zbrojenia doklejonego ze wzmocnionymi elementami zelbetowymi. XXXI Konferencia Naukowa KILiw-PAN-KN PZITB.- Krynica, 1985.-S. 121-126.

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

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

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

181. Valliappan S., Doolan T.F. Nonlinear Stress Analysis of Reinforced Concrete.- J. Struct. Div., ASCE, April 1972, Vol. 98, NST.- Pp. 885-898.

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

183. Gajer G., Dux P. Simplified Nonorthogonal Crack Model for Concrete //Journal of Structural Engineering, Vol.117, No.l, 1991.-Pp. 149-164.

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

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

186. Taerve L. Codes and Regulations. Utilization of High Strength/High Performance Concrete.- 4-th Int. Symp.- Paris, 1996.- Pp. 93-100.

187. Matausck. A system for a detailed analusis of structural fail-ures//Struchtural safaty and redliability, 1981.