ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БЕТОНА ПРИ ПОМОЩИ МЕТОДОВ НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ БЕТОНА ПРИ ПОМОЩИ МЕТОДОВ НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ
DOI:
https://doi.org/10.22337/2587-9618-2023-19-4-147-154Ключевые слова:
бетон, ползучесть, вязкоупругость, вязкопластичность, нелинейностьАннотация
В статье предлагается методика обработки кривых ползучести бетона на основе нелинейного уравнения В.М. Бондаренко. Используются экспериментальные данные А.В. Яшина. Задача поиска реологических параметров и функции нелинейности ставится как задача нелинейной оптимизации. Целевая функция представляет сумму квадратов отклонений экспериментальных значений деформации ползучести от теоретических по всем кривым ползучести для одного бетона при различных уровнях напряжений. Минимум целевой функции отыскивается при помощи метода внутренней точки, метода суррогатной оптимизации, метода шаблонного поиска, генетического алгоритма и метода роя частиц. Установлено, что наибольшей эффективностью обладает первый из указанных методов. Предлагаемый подход обеспечивает высокое качество аппроксимации экспериментальных кривых при всех уровнях напряжений. Показано, что для бетона нелинейность деформаций ползучести более выраженная, чем нелинейность мгновенных деформаций, и для описания этих двух видов нелинейности нельзя использовать одну и ту же функцию.
Библиографические ссылки
Zhang C., Zhu Z., Zhu S., He Z., Zhu D., Liu J., Meng S. Nonlinear creep damage constitutive model of concrete based on fractional calculus theory //Materials. – 2019. – Vol. 12. – No. 9. – Article 1505. DOI: https://doi.org/10.3390/ma12091505
Li Y. et al. Verification of concrete nonlinear creep mechanism based on meso-damage mechanics // Construction and Building Materials. – 2021. – Vol. 276. – Article 122205. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.122205
Han B., Xie H.B., Zhu L., Jiang, P. Nonlinear model for early age creep of concrete under compression strains //Construction and Building Materials. – 2017. – Vol. 147. – Pp. 203-211. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.04.119
Sanjarovskiy R., Ter-Emmanuilyan T., Manchenko M. Creep of concrete and its instant nonlinear deformation in the calculation of structures //CONCREEP 10. – 2015. – Pp. 238-247. DOI: https://doi.org/10.1061/9780784479346.028
Sanjarovsky R., Manchenko M. Creep of concrete and its instantaneous nonlinearity of deformation in the structural calculations //Scientific Israel-Technological Advantages. – 2015. – Vol. 17. – No. 1-2. – Pp. 180-187.
Yu P., Li R.Q., Bie D.P., Yao X.M., Liu X. C., Duan Y.H. A coupled creep and damage model of concrete considering rate effect // Journal of Building Engineering. – 2022. – Vol. 45. – Pp. 103621. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103621
Su L., Wang Y.F., Mei S.Q., Li P.F. Experimental investigation on the fundamental behavior of concrete creep //Construction and Building Materials. – 2017. – Vol. 152. – Pp. 250-258. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.162
Bu P., Li Y., Wen L., Wang J., Zhang X. Creep damage coupling model of concrete based on the statistical damage theory //Journal of Building Engineering. – 2023. – Vol. 63. – Article 105437. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105437
Mirzaahmedov A.T. et al. Accounting For Non-Linear Work Of Reinforced Concrete In The Algorithms Of Calculation And Design Of Structures //The American Journal of Engineering and Technology. – 2020. – Vol. 2. – No. 11. – Pp. 54-66.
Wang Q., Le J.L., Ren X. Numerical modeling of delayed damage and failure of concrete structures under sustained loading //Engineering Structures. – 2022. – Vol. 252. – Article 113568. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.113568
Harutyunyan, N.Kh. Some questions of the theory of creep. – M.: Gostekhteorizdat, 1952. – 323 p. (In Russian)
Vasiliev P.I. Connection between stresses and deformations in concrete under compression, taking into account the influence of time. Izv. VNIIG B.E. Vedeneeva. - 1951. - Vol. 45. - Pp. 76-93. (In Russian)
Vasiliev P.I. Some questions of plastic deformations of concrete // Izv. VNIIG B.E. Vedeneeva. - 1953. - Vol.49. – Pp. 17-102. (In Russian)
Rabotnov Yu.N. Creep of structural elements. – M.: Nauka, 1966. – 752 p. (In Russian)
Tamrazyan A.G., Esayan S.G. Concrete creep mechanics. – Moscow: MGSU. – 2012. – 524 p. (In Russian)
Bondarenko V.M. To the construction of a general theory of reinforced concrete (specifics, fundamentals, method) // Concrete and reinforced concrete. - 1978. - Pp. 20-22. (In Russian)
Yashin A.V. Deformations of concrete under prolonged exposure to high stresses and its long-term resistance in compression // Features of deformations of concrete and reinforced concrete and the use of computers to assess their influence on the behavior of structures / NIIZhB. - M.: Stroyizdat, 1969. - Pp. 38-76. (In Russian)
Mailyan L., Chepurnenko A., Ivanov A. Calculation of prestressed concrete cylinder considering creep of concrete // Procedia Engineering. – 2016. – Vol. 165. – Pp. 1853-1857. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.933
Byrd R.H., Hribar M.E., Nocedal J. An interior point algorithm for large-scale nonlinear programming // SIAM Journal on Optimization. – 1999. – Vol. 9. – No. 4. – Pp. 877-900. DOI: https://doi.org/10.1137/S1052623497325107
Gutmann H.-M. A radial basis function method for global optimization // Journal of Global Optimization. – 2001. – No. 19. Pp. 201–227. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1011255519438
Kolda T.G., Lewis R. M., Torczon V. A generating set direct search augmented Lagrangian algorithm for optimization with a combination of general and linear constraints // Technical Report SAND2006-5315. Sandia National Laboratories, 2006.
Mirjalili, S. Genetic algorithm // Evolutionary algorithms and neural networks. – Springer, Cham, 2019. – Pp. 43-55. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-93025-1_4
Mezura-Montes E., Coello Coello C.A. Constraint-handling in nature-inspired numerical optimization: Past, present and future. // Swarm and Evolutionary Computation, 2011. – Pp. 173–194. DOI: https://doi.org/10.1016/j.swevo.2011.10.001
Pedersen M.E. Good Parameters for Particle Swarm Optimization. – Luxembourg: Hvass Laboratories, 2010.
Chepilko S.O. Nonlinear creep in a steel-reinforced concrete beam // Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. – 2020. – No. 5. - Pp. 108-116. (In Russian) DOI: https://doi.org/10.23968/1999-5571-2020-17-5-108-116
Ishchenko A.V., Pogodin D.A. Calculation of reinforced concrete arches on stability when creeping // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – IOP Publishing, 2019. – Т. 698. – №. 2. – С. 022086. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/698/2/022086
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
