Архив. Номер 3 за 2009 год

УДК: 624.041.4:624.072.2 DOI:

ОБЩИЙ КРИТЕРИЙ ПРОЧНОСТИ КОРРОЗИОННО ПОВРЕЖДАЕМОГО БЕТОНА ПРИ ПЛОСКОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ

Н.В. КЛЮЕВА, к.т.н., доц., Н.Б. АНДРОСОВА, инж., К.А. ШУВАЛОВ, инж. (Орловский государственный технический университет)

Страница: 2

Сформулирован общий критерий прочности коррозионно повреждаемого бетона для случая плоского напряженного состояния. В системе координат главных нормальных напряжений критерий описывает поверхность эллипсоида, характерные размеры которого зависят от кинетики коррозионных процессов во времени.

Ключевые слова: критерий прочности, коррозионно повреждаемый бетон, плоское напряженное состояние, кинетика коррозии

 

UDC: 624.041.4:624.072.2 DOI:

GENERAL STRENGTH CONDITION FOR CORROSION-DAMAGED CONCRETE AT PLANE STRESS

N.V. KLYUEVA, Ph.D., Assoc. Prof., N.B. ANDROSOVA, Eng., K.A. SHUVALOV, Eng. (Orel State Technical University)

Page: 2

On the basis of the specific premise about a phenomenological uniformity of kinetics of non-equilibrium processes in the damages movement and development of a concrete creep flow a general strength condition for corrosion-damaged concrete in the case of plane stress is formulated. In the co-ordinates of principal normal stresses this condition describes the surface of an ellipsoid which typical dimensions depend mainly on the kinetics of corrosion processes as times goes by.

keywords: The deformation theory of plasticity, corrosially damaged concrete, complex stressed state taking into accout

УДК: — DOI:

КИНЕМАТИКА ЛИНЕЙНО-ДЕФОРМИРУЕМЫХ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ

Л.Н. ЛУГОВСКОЙ, почетный строитель РФ, Р.М. ГАЛЕЕВ, к.экон. наук (Экспертно-консультационный центр «Диагностика и контроль»)

Страница: 6

Полученное уравнение кинематики стержневых систем дает возможность рассчитывать безопасный временной срок службы конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, исходя из изменения геометрии сечений элементов.

Ключевые слова: коррозия конструкционных материалов, площадь коррозии рабочего сечения, статическая нагрузка, линейно-деформируемая система

 

UDC: — DOI:

KINEMATICS OF LINEARLY DEFORMABLE ROD SYSTEMS IN AGGRESSIVE ENVIRONMENTS

L.N. LUGOVSKOY, Honored Builder of the Russian Federation, R.M. GALEEV, Ph.D. (Econ.) (Expert and Consulting Center "Diagnostics and Control")

Page: 6

keywords: corrosion of construction materials, corrosion area of the working section, static load, linearly deformable system

УДК: 624.04.012 DOI:

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГОГО НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТОНКОСТЕННОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ОБОЛОЧКИ ВИДА ГИПЕРБОЛИЧЕСКОГО ПАРАБОЛОИДА

НЕЛЛИ В. ЭРЕМАДЗЕ, к.т.н., НАНА В. ЭРЕМАДЗЕ, к.т.н. (Институт строительной механики и сейсмостойкости им. К. Завриева, Тбилиси, Грузия)

Страница: 8

Разработана методика упруго-пластического расчета тонкостенных железобетонных оболочек, по которой устанавливают критические сечения и точки максимальных перемещений, определяют усилия в сечениях и перемещения критических точек от внешней нагрузки, как в упругой, так и в пластической стадиях. Методика дает возможность проследить поведение конструкции с начала нагрузки до ее разрушения. Рассматривается стадия упругой работы.

Ключевые слова: тонкостенные железобетонные оболочки, несущая способность, упругая работа

 

UDC: 624.04.012 DOI:

METHODIC OF DETERMINATION OF ELASTIC MODE OF DEFORMATION OF THIN-WALLED REINFORCED CONCRETE SHELL TYPE OF HYPERBOLICAL PARABOLOID

NELLI V. EREMADZE, Ph.D., NANA V. EREMADZE, Ph.D. (K. Zavriev Institute of Structural Mechanics and Earthquake Engineering, Tbilisi, Georgia)

Page: 8

Authors have elaborated the methodic of Elastic-Plastic analysis of thin-walled reinforced concrete shells, according to which, based on method of limit equilibrium the critical cross-sections and critical points, i.e. points of maximum replacements, are established, moments in critical cross-sections and deformations of critical points are determined as in elastic, as in plastic stage of work. Based on deformation criteria the bearing capacity of structure is established. The methodic gives possibility to monitor the structure behaviour from initial loadings up to destruction. Structure nonlinear analysis actual as well with relation to the fact that it represents the basis for earthquake resistant design. Engineer-professionals prefer nonlinear static analysis (pushover) that is described in EC-8, FEMA 273/356 and ATC-40. At present the use of nonlinear static procedure for structure seismic calculations is widely spread over the world, in USA, Japan and other countries. The methodic covers analysis of thin-walled reinforced concrete shells as are shell type of hyperbolical paraboloid, dome, mushroom shell etc. In represented work the methodic of elastic analysis of reinforced concrete shell type of hyperbolical paraboloid is given that represents the part of elaborated methodic and serves as basis of plastic analysis of the shell under investigation.

keywords: thin-walled reinforced concrete shell, elastic deformation

УДК: 539.3 DOI:

МАТРИЧНАЯ ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ИНВАРИАНТОВ В ЗАДАЧАХ ДИНАМИКИ СПЛОШНЫХ СРЕД

Г.Г. БУЛЫЧЕВ, д.физ.-мат. наук, проф. (МИРЭА, г. Москва)

Страница: 14

Строится матричная форма дифференциальных инвариантов первого порядка, исследуются их структура и свойства. Приводятся примеры использования построенных матричных инвариантов при решении различных задач.

Ключевые слова: динамика сплошных сред, дифференциальные инварианты первого порядка

 

UDC: 539.3 DOI:

MATRIX FORM OF DIFFERENTIAL INVARIANTS IN SOLID MEDIA DYNAMICS PROBLEMS

G.G. BULYCHEV, Dr. Sci. (Phys.-Math.), Prof. (MIREA, Moscow)

Page: 14

The method of first order differential operators matrix form construction is advanced. The matrix expressions are constructed for gradient, vector's spur, tensor's divergence, deformation and distortion. There are investigated the properties of the matrixes, which determine these expression's structure. The constructed expressions independence from coordinate axis turning is shown. In closing two examples are considered to use of the constructed expressions and its properties in the process of the mathematical physic problems solving.

keywords: differential invariants, solid media dynamic

УДК: — DOI:

ЧАСТОТЫ СОБСТВЕННЫХ ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ СВОБОДНО ОПЕРТОЙ БАЛКИ С ТРЕЩИНОЙ

В.А. ГОРДОН, д.т.н., проф., Т.В. ПОТУРАЕВА, инж. (ОрелГТУ, г. Орел)

Страница: 19

Свободно опертая по концам балка с открытой поперечной трещиной моделируется двумя балочными сегментами, соединенными пружиной кручения. Жесткость пружины представляется функцией относительной глубины трещины. Исследуется зависимость собственных частот изгибных колебаний предложенной модели поврежденной балки от относительных параметров трещины: глубины и положения по длине балки.

Ключевые слова: изгибные колебания, свободно опертая балка

 

UDC: — DOI:

FREQUENCIES OF NATURAL FLEXURAL VIBRATIONS OF A SIMPLY SUPPORTED BEAM WITH A CRACK

V.A. GORDON, Dr. Sci. (Eng.), Prof., T.V. POTURAEVA, Eng. (Orel State Technical University, Orel)

Page: 19

keywords: flexural vibrations, simply supported beam

УДК: 624.04 DOI:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЧАСТОТ КОЛЕБАНИЙ ПАРАЛЛЕЛОГРАММНЫХ ПЛАСТИНОК С КОМБИНИРОВАННЫМИ ГРАНИЧНЫМИ УСЛОВИЯМИ

А.В. КОРОБКО, д.т.н., Н.Г. КАЛАШНИКОВА, к.т.н., М.А. СЕНИН, инж. (Орловский государственный технический университет, г. Орел)

Страница: 24

Рассматриваются упругие параллелограммные пластинки с комбинированными граничными условиями (любая комбинация условий шарнирного опирания и жесткого защемления по их сторонам). Задача определения основных частот колебаний таких пластинок решается с помощью метода интерполяции по коэффициенту формы.

Ключевые слова: упругие параллелограммные пластинки, частоты колебаний

 

UDC: 624.04 DOI:

DETERMINATION OF THE BASIC FREQUENCIES OSCILLATIONS FOR PARALLELOGRAM PLATES WITH COMBINED BOUNDARY OF CONDITIONS

A.V. KOROBKO, Dr. Sci. (Eng.), N.G. KALASHNIKOVA, Ph.D., M.A. SENIN, Eng. (Orel State Technical University, Orel)

Page: 24

Elastic parallelogram plates with combined boundary conditions (arbitrary combination of conditions of hinge support and rigid fixing along their sides) are examined. The problem of definition of the base frequencies oscillations of such plates is solved by means of the interpolation method by the form coefficient.

keywords: basic frequencies oscillations, parallelogram plates

УДК: 534.1:62 DOI:

ПЛАСТИНЧАТЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ГАСИТЕЛИ КОЛЕБАНИЙ МОМЕНТНОГО ТИПА

Е.Б. КОРЕНЕВА, д.т.н., проф. (МГСУ)

Страница: 28

Рассматриваются динамические гасители колебаний моментного типа, предназначенные для снижения уровня вибраций башенных сооружений; основные конструктивные элементы — круглые пластины переменной толщины. Изучаются случаи, в которых толщина инерционного элемента изменяется вдоль радиуса по линейному или параболическому законам.

Ключевые слова: динамические гасители колебаний, виброзащита башенных сооружений

 

UDC: 534.1:62 DOI:

PLATE DYNAMIC VIBRATION ABSORBERS OF THE MOMENT TYPE

E.B. KORENEVA, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Moscow State University of Civil Engineering)

Page: 28

Dynamic vibration absorbers of the moment type intended for reduction of tower structures oscillation level are under consideration. Vibration absorbers which main elements are represented by circular plates of variable thickness are proposed. The cases of linear and parabolic thickness variation are examined.

keywords: plate dynamic vibration absorbers

УДК: — DOI:

ВЗАИМОСВЯЗЬ ЗАДАЧ ПОПЕРЕЧНОГО ИЗГИБА И СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ БАЛОК ЛИНЕЙНО-ПЕРЕМЕННОЙ ВЫСОТЫ

А.В. ТУРКОВ, д.т.н., С.Ю. САВИН, инж., О.В. БОЯРКИНА, инж. (Орловский государственный технический университет, г. Орел)

Страница: 33

В статье рассматриваются во взаимосвязи задачи поперечного изгиба однопролетных балок линейно-переменной толщины с различными граничными условиями, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой, и их свободных колебаний в ненагруженном состоянии. Показано, что произведение максимального прогиба на квадрат основной частоты колебаний балки линейно связано с отношением высот опорного сечения и сечения в середине пролета.

Ключевые слова: упругие балки, поперечный изгиб, свободные колебания, максимальный прогиб, основная частота колебаний

 

UDC: — DOI:

INTERRELATION OF THE PROBLEMS OF TRANSVERSE BENDING AND NATURAL OSCILLATIONS OF BEAMS OF LINEAR VARIABLE HEIGHT

A.V. TURKOV, Dr. Sci. (Eng.), S.Yu. SAVIN, Eng., O.V. BOYARKINA, Eng. (Orel State Technical University, Orel)

Page: 33

keywords: elastic beams, transverse bending, free oscillations, maximum deflection, fundamental frequency of oscillations

УДК: 624.073.046.3 DOI:

АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ВИСЯЧИХ И ВАНТОВЫХ МОСТОВ ПРИ СТОХАСТИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

В.Д. ПОТАПОВ, д.т.н., проф., М.А. ПАПАЕВ, инж. (МИИТ)

Страница: 38

На примере висячего и вантового мостов исследуется аэродинамическая устойчивость систем с конечным числом степеней свободы в детерминированной и стохастической постановках. Для решения задачи используется метод конечных элементов. С целью снижения порядка системы дифференциальных уравнений узловые перемещения разлагаются по формам собственных колебаний. При стохастической постановке скорость ветра принимается в виде эргодического стационарного процесса со скрытой периодичностью. При детерминированной постановке устойчивость понимается как устойчивость по Ляпунову, а при стохастической постановке – как устойчивость почти наверное. Для анализа устойчивости используется метод максимальных показателей Ляпунова. Показано существенное влияние аэродинамического демпфирования на критическое значение скорости ветра.

Ключевые слова: устойчивость, аэродинамика, случайные процессы, системы с конечным числом степеней свободы, висячие и вантовые мосты

 

UDC: 624.073.046.3 DOI:

AERODYNAMIC STABILITY OF SUSPENSION AND CABLE-STAYED BRIDGES AT STOCHASTIC EXCITATION

V.D. POTAPOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., M.A. PAPAEV, Eng. (Moscow State University of Railway Engineering (MIIT))

Page: 38

On examples of the suspension and cable-stayed bridges the aerodynamic stability of finite degree of freedom systems in deterministic and stochastic treatment is investigated. For the solution of the problem the finite element method is used. For reducing of the order of the system of differential equations, unknown displacements are expanded with respect to eigenforms. At the stochastic treatment of the problem the wind speed is assumed in the form of an ergodic stationary process with an implicit periodicity. At the deterministic treatment the stability of the system is understudied as the stability in Liapunov sense and at the stochastic treatment as the almost sure stability. For the analysis of the stability the method of top Liapunov exponents is applied. It is shown that the aerodynamic damping can render an essential effect on the critical value of the wind speed.

keywords: aerodynamic stability, suspension and cable-stayed bridges, stochastic excitation

УДК: 624.074.1; 624.042.5 DOI:

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ ПРИ РАСЧЕТЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МДКЭ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ

А.В. ЕРМАКОВА, к.т.н. (ЮУрГУ, Челябинск)

Страница: 48

Рассмотрены вопросы, связанные с формированием дополнительных расчетных схем, которые используются при расчете железобетонных конструкций методом дополнительных конечных элементов (МДКЭ). МДКЭ представляет собой вариант метода конечных элементов (МКЭ), предназначенный для расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям. Также дан пример формирования дополнительных расчетных схем в условиях плоского напряженного состояния.

Ключевые слова: железобетонные конструкции, предельные состояния, МДКЭ

 

UDC: 624.074.1; 624.042.5 DOI:

ADDITIONAL DESIGN DIAGRAMS IN ANALYSIS OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES AT LIMIT STATE

A.V. ERMAKOVA, Ph.D. (South Ural State University, Chelyabinsk)

Page: 48

The paper considers some problems connected with the formation of additional design diagrams which are used in analysis of reinforced concrete structures by Additional Finite Element Method (AFEM). AFEM is a variant of the Finite Element Method (FEM) destined for analysis of reinforced concrete structures at limit states. The example of the formation of such additional design diagram at plane stress state is also given in the paper.

keywords: reinforced concrete structures, AFEM

УДК: — DOI:

О ПОСТРОЕНИИ ФУНКЦИИ ГРИНА ДЛЯ ЗАЩЕМЛЕННОЙ ПЛАСТИНЫ

Р.Е. КРИСТАЛИНСКИЙ (Смоленский государственный университет)

Страница: 53

Рассмотрено построение функции Грина для защемленной пластины.

Ключевые слова: функция Грина, защемленная пластина

 

UDC: — DOI:

ON THE CONSTRUCTION OF THE GREEN'S FUNCTION FOR A CLAMPED PLATE

R.E. KRISTALINSKY (Smolensk State University)

Page: 53

keywords: Green's function, clamped plate

УДК: 624.04:539:519.6 DOI:

ОБ ОПИСАНИИ НДС КОНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА СРЕДЫ

А.А. ПОКРОВСКИЙ, д.т.н., проф. (ПГУАС, Пенза)

Страница: 55

Прослеживается сложившаяся методика описания напряженно-деформированных состояний конечных элементов с кинематическими граничными условиями, предлагается усовершенствование методики путем перехода к расчетной схеме элементов со смешанными граничными условиями. Методика опробована на тестовой задаче – расчете клина-консоли.

Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, конечный элемент сплошной среды

 

UDC: 624.04:539:519.6 DOI:

ABOUT DESCRIPTION OF TENSILE DEFORMATION STATES OF EVENTUAL ELEMENT WITH KINEMATICS SCOPE TERMS

A.A. POKROVSKY, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Penza State University of Architecture and Construction, Penza)

Page: 55

The existing method of tensile deformation states of eventual element with Kinematics scope terms is observed, its analysis is given, improvements of this method by passing to the calculation of elements with mixed scope terms are offered. The method is tested by calculation of a wedge - shaped cantilever and the comparison of results on the basis of two methods is done.

keywords: tensile deformation states, eventual element

УДК: — DOI:

ОЦЕНКА ЖЕСТКОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ БАЛКИ СТУПЕНЧАТО-ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ С ЖЕСТКО ЗАЩЕМЛЕННЫМИ ОПОРАМИ

В.И. КОРОБКО, д.т.н., проф., Р.В. АЛДУШКИН, к.т.н., А.А. ЧЕРНЯЕВ, инж. (Орловский государственный технический университет, г. Орел)

Страница: 56

Произведена оценка жесткости однопролетной металлической балки ступенчато-переменного сечения с жестко защемленными опорами, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой. Показано, что оптимально запроектированная балка по условию прочности не удовлетворяет условию жесткости. Приводится алгоритм и пример расчета по подбору оптимальных параметров балки, удовлетворяющей условию жесткости.

Ключевые слова: условие жесткости, металлическая балка

 

UDC: — DOI:

ESTIMATION OF THE STIFFNESS OF A METAL BEAM OF STEP-VARIABLE CROSS-SECTION WITH RIGIDLY CLAMPED SUPPORTS

V.I. KOROBKO, Dr. Sci. (Eng.), Prof., R.V. ALDUSHKIN, Ph.D., A.A. CHERNYAEV, Eng. (Orel State Technical University, Orel)

Page: 56

keywords: stiffness condition, metal beam

УДК: — DOI:

СТАНДАРТ «НАДЕЖНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ОСНОВАНИЙ»

Ю.П. НАЗАРОВ, д.т.н., проф., Н.А. ПОПОВ, к.т.н., Ю.С. ВОЛКОВ, к.т.н. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)

Страница: 62

Стандарт организации ФГУП «НИЦ «Строительство» «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения» СТО 36554501-014-2008 является нормативным документом, устанавливающим общие правила расчета любых строительных конструкций (расчетные ситуации, предельные состояния, нагрузки и воздействия, расчетные модели и т.д.), которые также включают, как один из элементов, правила обеспечения надежности строительных конструкций (нормативные и расчетные значения нагрузок и характеристики материалов).

Ключевые слова: стандарт организации

 

UDC: — DOI:

STANDARD «RELIABILITY OF BUILDING STRUCTURES AND FOUNDATIONS»

Yu.P. NAZAROV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., N.A. POPOV, Ph.D., Yu.S. VOLKOV, Ph.D. (Kucherenko Central Research Institute of Building Structures)

Page: 62

keywords: organization standard

УДК: — DOI:

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ НОРМИРОВАНИЯ РАСЧЕТОВ КОНСТРУКЦИЙ

В.Д. РАЙЗЕР, д.т.н., проф.

Страница: 66

Некоторые исторические сведения.

Ключевые слова: метод предельных состояний

 

UDC: — DOI:

DEVELOPMENT OF METHODS FOR STANDARDIZATION OF STRUCTURAL CALCULATIONS

V.D. RAIZER, Dr. Sci. (Eng.), Prof.

Page: 66

keywords: limit state method

УДК: 624.94.012.45 DOI:

АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРОВЕДЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТНЫХ РАСЧЕТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Д.А. ТАБАНАКОВ, инж. (ООО ПИ «Спецстройпроект», г. Ярославль)

Страница: 75

Приводится методика аналитического расчета надежности с помощью известных законов распределения случайных величин вместо метода статистических испытаний. Показана возможность сокращения вычислений без ущерба для точности расчета.

Ключевые слова: строительные конструкции, расчет на надежность, аналитический метод

 

UDC: 624.94.012.45 DOI:

THE ANALYTICAL METHOD FOR PROBABILISTIC CALCULATIONS OF BUILDING STRUCTURES

D.A. TABANAKOV, Eng. (LLC PI "Spetsstroyproekt", Yaroslavl)

Page: 75

Probabilistic calculations for a dependability determination of separate building structures make possible to estimate degree of risks, which somehow or other arise by construction and upkeep of buildings, using numerical values. The paper considers the method of the dependability analytical calculation using famous partition laws of random variables instead of the statistical tests method. It is shown that number of calculations can be reduced without detriment to calculation accuracy.

keywords: building structures, analytical method for probabilistic calculations

УДК: 624.94.012.45 DOI:

ВЕРОЯТНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ ИЗМЕНЧИВОСТИ ОСНОВАНИЯ

А.В. УЛАНСКИЙ, инж. (ООО «РИЦ», г. Ярославль)

Страница: 80

Предложенные статистические методы расчета конструкций, взаимодействующих со стохастическим упругим основанием, позволяют упростить вычисления внутренних усилий в каркасе сооружения. Сделан вывод о влиянии изменчивости характеристик основания на статистические характеристики усилий в элементах расчетной схемы.

Ключевые слова: строительные конструкции, упругое основание, статистическое моделирование

 

UDC: 624.94.012.45 DOI:

PROBABILISTIC CALCULATIONS OF BUILDING STRUCTURES CONSIDERING CHANGEABILITY OF FOUNDATION

A.V. ULANSKY, Eng. (LLC "RIC", Yaroslavl)

Page: 80

Elements interacting with elastic foundation are often found in design models of structures and constructions. To develop the method of analysis of structures interacting with a stochastic elastic foundation is of great practical interest. The paper considers series of design models on the elastic foundation, comparative calculations of these models and efforts results in elements of constructions. It is concluded that changeability of foundation characteristics influences on statistical characteristics of efforts in elements of the design model.

keywords: building structures, changeability of foundation