International Journal for Computational Civil and Structural Engineering
International Journal for Computational Civil and Structural Engineering Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций ISSN 2588-0195 (Online) ISSN 2587-9618 (Print) Continues ISSN 1524-5845 DOI: 10.22337/2587-9618 GICID: 71.0000.1500.2830 Основан в 1999 году. Выходит ежеквартально Учредитель: ООО "Издательство АСВ" Информационный партнер: Российская академия архитектуры и строительных наук (РААСН) Издатель: ООО "Издательство АСВ" (Россия, г. Москва) Руководитель издания: Травуш Владимир Ильич, академик РААСН, вице-президент РААСН, доктор технических наук, профессор (Российская академия архитектуры и строительных наук, г.Москва, Россия). Главный редактор: Сидоров Владимир Николаевич, академик РААСН, доктор технических наук, профессор (Московский архитектурный институт (государственная академия), г.Москва, Россия). Журнал “International Journal for Computational Civil and Structural Engineering (Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций)” входит в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, по научным специальностям и соответствующим им отраслям науки: • 1.1.8 – Механика деформируемого твердого тела (технические науки), • 1.2.2 – Математическое моделирование численные методы и комплексы программ (технические науки), • 2.1.1 – Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки), • 2.1.2 – Основания и фундаменты, подземные сооружения (технические науки), • 2.1.5 – Строительные материалы и изделия (технические науки), • 05.23.07 – Гидротехническое строительство (технические науки), • 2.1.9 – Строительная механика (технические науки) Журнал «International Journal for Computational Civil and Structural Engineering" отнесен к категории К1. Журнал «International Journal for Computational Civil and Structural Engineering" отнесен к 1 уровню Единого государственного перечня научных изданий — «Белого списка» (ЕГПНИ). Журнал "International Journal for Computation Civil and Structural Engineering (Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций)" отобран для проекта RUSSIAN SCIENCE CITATION INDEX, то есть вошел в число российских научных журналов, которые соответствуют требованиям Web of Science и имеют значительную научную ценность, как для российского научного сообщества, так и для зарубежных ученых. Журнал зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций свидетельство №018656 от 01 апреля 1999 года.. Индексируется международными базами данных: Scopus, EBSCO, Scilit, Google Scholar, Index Copernicus, Russian Science Citation Index, Directory of Open Access Journal (DOAJ), Ulrich's Serials Analysis System. Все материалы журнала распространяются по модели открытого доступа Open Access в соответствии с Будапештской инициативой «Открытый доступ» и предоставляются по лицензии Creative Commons Attribution (CC BY-NC-SA 4.0). Авторские права на произведения сохраняются без ограничений.
ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЗУЧЕСТИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ САМОУПЛОТНЯЮЩИХСЯ ТЯЖЕЛЫХ И ЛЕГКИХ БЕТОНОВ ПРИ РАЗНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
В статье представлены результаты экспериментального исследования характеристик высокопрочных самоуплотняющихся тяжелых и легких бетонов классов В60–В100 при различной относительной влажности окружающей среды. Цель работы заключалась в оценке влияния влажности среды на прочность, модуль упругости, деформации усадки и ползучести, меру ползучести и коэффициент ползучести высокопрочных самоуплотняющихся модифицированных бетонов. Испытания выполнялись по ГОСТ 24452 и ГОСТ 24544 в климатических камерах при относительной влажности воздуха 20, 60 и 90 % в течение 240 суток. Предложена формула для численного определения коэффициента ползучести, которую рекомендуется внести в ГОСТ 24544. Установлено, что снижение относительной влажности среды может приводить к увеличению деформаций ползучести более чем в 1,7 раза. Показано, что расчетная методика ГОСТ 24544 в ряде случаев завышает предельные деформации ползучести, причем в большей степени при повышении класса бетона и снижении влажности среды. Значения коэффициентов ползучести высокопрочных тяжелых и легких бетонов не превышают 1 и более чем в 2 раза ниже нормативных значений по СП 63.13330.2018 и EN 12390. Полученные результаты показали, что экспериментальное определение коэффициентов ползучести, позволит значительно повысить эффективность использования современных модифицированных бетонов при строительстве уникальных зданий и сооружений.
Copyright (c) 2026 International Journal for Computational Civil and Structural Engineering https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ ЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИТОВ ПУТЕМ ИХ ОТВЕРЖДЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ АГРЕССИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Отмечается, что отверждение цементных композитов невозможно без воздействий и является реакцией на них. При этом силы возникающего со-противления, согласно законам термодинамики, направлены на ослабление воздействия. Приводятся экспериментальные предпосылки и доводы, что подбирая время, интенсивность и длительность агрессивного воздействия на цементные композиты в период их отвердевания можно получать более приспособленные к воздействиям или упорядоченные и прочные структуры материала. Создание условий отвердевания цементных композитов с применением жидких агрессивных сред приводит к формированию на их поверхности плотного инертного слоя, более приспособленного к воздействиям такого вида. С применением температурно-влажностных воздействий, замораживания и оттаивания, нагрузок были получены более прочные композиты. Таким образом, отверждение цементных композитов с применением, установленных по времени и интенсивности, жестких температурно-влажностных воздействий, замораживания и оттаивания, агрессивных жидкостей, нагрузок позволяет получать более прочные или стойкие к конкретным разрушающим факторам структуры материала.
ВЛИЯНИЕ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ, ВЫЗВАННЫХ ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ, НА ФИЛЬТРОВАНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ В РАСШИРЕННОМ СЛОЕ ЗАГРУЗКИ
В настоящей работе исследуется влияние возникающих при внешнем воздействии бегущей волн на процесс фильтрования водных растворов в расширенном слое загрузки. В качестве основной математической модели используется трехмерная динамическая обобщенная модель движения жидкости в пористой среде при наличии нелинейного внешнего воздействия. Получена модель, описывающая бегущие волны. Исследовано 9 частных случаев этой модели с тремя видами нелинейности процесса фильтрования: степенной, экспоненциальной и логарифмической. Внешнее воздействие при этом также выбрано степенным, экспоненциальным и логарифмическим. Эти частные модели описывают как расширение, так и загрязнение слоя загрузки в зависимости от вида нелинейности процесса фильтрования, вида внешнего воздействия и параметров бегущей волны. Для фильтрования с расширяющимся слоем загрузки мы нашли время, при котором достигается максимальное его расширение. При загрязнении слоя загрузки мы нашли время, за которое он разрушится.В настоящей работе исследуется влияние возникающих при внешнем воздействии бегущей волн на процесс фильтрования водных растворов в расширенном слое загрузки. В качестве основной математической модели используется трехмерная динамическая обобщенная модель движения жидкости в пористой среде при наличии нелинейного внешнего воздействия. Получена модель, описывающая бегущие волны. Исследовано 9 частных случаев этой модели с тремя видами нелинейности процесса фильтрования: степенной, экспоненциальной и логарифмической. Внешнее воздействие при этом также выбрано степенным, экспоненциальным и логарифмическим. Эти частные модели описывают как расширение, так и загрязнение слоя загрузки в зависимости от вида нелинейности процесса фильтрования, вида внешнего воздействия и параметров бегущей волны. Для фильтрования с расширяющимся слоем загрузки мы нашли время, при котором достигается максимальное его расширение. При загрязнении слоя загрузки мы нашли время, за которое он разрушится.
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ МЕТОДА КРУПНЫХ ВИХРЕЙ К РАЗМЕРУ РАСЧЁТНОЙ ОБЛАСТИ И РАЗРЕШЕНИЮ СЕТКИ В ИДЕАЛИЗИРОВАННОМ ГОРОДСКОМ УЛИЧНОМ КАНЬОНЕ
Была выполнена серия расчетов с использованием метода моделирования крупных вихрей (LES) для исследования влияния размера расчетной области и разрешения сетки на прогнозирование течения в идеализированном городском уличном каньоне. Были рассмотрены три продольных размера области в сочетании с грубым, средним и мелким размером сетки. Высота зданий H сохранялась постоянной, а коэффициент формы каньона (отношение ширины улицы к высоте зданий) был принят равным единице. Статистические характеристики потока оценивались в центральном каньоне каждой конфигурации и сравнивались с доступными данными продувки в аэродинамической трубе. Результаты моделирования с помощью LES показывают, что рассчитанные профили средней скорости хорошо согласуются с экспериментальными измерениями для всех случаев. Как размер области, так и разрешение сетки оказали минимальное влияние на компоненты средней скорости, что позволяет предположить, что среднее течение внутри уличного каньона может быть надежно предсказано с использованием относительно небольшой расчетной области в сочетании со средним или мелким разрешением сетки. Это дает вычислительно эффективный вариант для анализа среднего течения. С другой стороны, было обнаружено, что турбулентные характеристики более чувствительны к разрешению сетки, чем к размеру области. Мелкое разрешение сетки значительно улучшает прогнозирование пульсаций скорости и переноса импульса, тогда как меньшие области, как правило, дают менее согласованные результаты по турбулентности. Следовательно, хотя малые или средние области могут быть пригодны для оценки среднего течения, они не рекомендуются для детального анализа турбулентности. В целом, данное исследование подчеркивает важность балансировки размера области и разрешения сетки для получения надежных результатов при использовании LES с учетом минимизации вычислительных затрат, предоставляя практические рекомендации для исследований CFD-LES течений в городских уличных каньонах.
ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ДЛЯ ПОДБОРА СОСТАВА ТЯЖЁЛОГО БЕТОНА НА НИЗКОКАЧЕСТВЕННЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ
В статье исследуется экспериментально-аналитический подход к повышению точности расчёта номинального состава тяжёлого бетона с использованием базы данных протоколов испытаний СВФУ за 2015–2025 гг. Особое внимание уделено работе с низкокачественными заполнителями – песком с модулем крупности менее 1,4. Выявлены существенные расхождения между расчётным и фактическим составами бетона, достигающие ±250 кг/м³. Предложен корректирующий коэффициент, связывающий цементно-водное отношение (Ц/В) с долей заполнителей. Его применение позволило снизить ошибку до ±60–150 кг/м³ и улучшить сходимость результатов до 1,5 % без потери прочности. Показано, что прочность бетона на очень мелких песках (Мкр ≤ 1,4) проявляет повышенную чувствительность к изменению Ц/В отношения в узком диапазоне 1,3–2,7. Расхождение между расчётной и фактической плотностью бетона варьируется в широких пределах, что ведёт к перерасходу материалов и снижает надёжность вычислительных методов подбора состава. Установлено эмпирическое выражение, связывающее варьируемые параметры смеси (водоцементное отношение и долю заполнителей), которое может использоваться в качестве поправочного коэффициента. Без коэффициента диапазон отклонений составлял 1,8–5,0 %, а с его применением – от –0,6 % до 1,5 % без ухудшения свойств бетонной смеси и физико-механических характеристик.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН НА ПОПЕРЕЧНЫЙ УДАР
В статье представлен метод аналитического расчета сжато-изогнутых железобетонных колонн, подвергающихся аварийному поперечному удару, характерному для актуальных техногенных воздействий, таких как столкновение с транспортными средствами или другими ударяющими объектами. Предложенный подход учитывает два основных механизма разрушения: по нормальному и по наклонному сечению, и позволяет оценивать предельные значения горизонтальных сил с учетом динамического упрочнения бетона и арматуры. Метод опирается на построение кривых предельной несущей способности, отражающих зависимость максимальных усилий от действующей продольной сжимающей силы, а также вводит коэффициенты стеснения поперечных деформаций и параметры интенсивности нагрузки, воспринимаемой поперечной арматурой. Особое внимание уделено учету стеснения поперечных деформаций бетона, влияния на прочность шага, диаметра и класса поперечной арматуры, а также возможности предотвращения прогрессирующего разрушения конструкции. Предложенная методика служит эффективным инструментом для анализа живучести зданий и сооружений при аварийных механических воздействиях техногенного происхождения. Разработанный подход может быть применен при проектировании профилактических мер, повышающих устойчивость колонн к поперечным ударам, и способствует оценке степени механической безопасности железобетонных конструкций, что особенно важно для колонн большой гибкости и элементов с различными видами начальных или приобретенных повреждений.
ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИСАХАРИДОВ НА СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ИЗВЕСТКОВЫХ КОМПОЗИТОВ
Целью данной работы является изучение влияния синтетических полисахаридов на структурообразование и свойства известковых покрытий. Представлена информация о влиянии синтетических полисахаридов на структурообразование известковых покрытий. Показано, что благодаря водоудерживающему эффекту добавки создаются более благоприятные условия для карбонизации извести. С помощью рентгенофазового и термографического анализа, оптической и инфракрасной спектроскопии установлено наличие меж- и внутрикристаллических органических соединений, которые модифицируют (нано)структуру вновь образованных кристаллов кальцита и повышают прочность известковых покрытий.
ОПТИМИЗАЦИЯ НАДЗЕМНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ПРИ ВЗРЫВНОЙ НАГРУЗКЕ С УЧЕТОМ ЭФФЕКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖИДКОСТИ И КОНСТРУКЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЛГОРИТМА PSO
Наземные резервуары для хранения жидкостей характеризуются существенно более высокой уязвимостью к воздействию взрывных нагрузок по сравнению с заглублёнными и полузаглублёнными бетонными и стальными резервуарами, что обусловлено их открытым расположением. Для адекватной оценки напряжённо-деформированного состояния наземных резервуаров необходимо учитывать эффекты взаимодействия жидкости и конструкции (Fluid–Structure Interaction, FSI). В связи с этим в программном комплексе ABAQUS были разработаны 24 конечно-элементные модели цилиндрических железобетонных резервуаров, подвергаемых воздействию взрывной нагрузки с учётом FSI-эффектов. В качестве варьируемых параметров рассматривались масса взрывчатого вещества, расстояние до эпицентра взрыва, уровень заполнения резервуара жидкостью, высота стенки резервуара и размер конечных элементов расчётной сетки. В качестве исследуемых параметров отклика анализировались кольцевые (обручные) напряжения и радиальные перемещения конструкции. Проектные ограничения были заданы в виде максимально допустимого кольцевого напряжения 30 МПа и предельно допустимого перемещения 20 мм. Оптимальная конструкция резервуара была разработана с использованием бетона класса C30 и арматурной стали с пределом текучести 400 МПа. Геометрические параметры резервуара составили 15 м по высоте и 33,85 м по диаметру. Масса заряда взрывчатого вещества и расстояние до объекта были приняты равными 1000 кг и 10 м соответственно. В качестве целевой функции рассматривалась минимизация массы резервуара при одновременном соблюдении ограничений по прочности и деформативности. По результатам оптимизации с использованием алгоритма роя частиц (Particle Swarm Optimization, PSO) установлено, что минимальный вес цилиндрического железобетонного резервуара составляет 23 933 кН. Достижение оптимального решения было обеспечено приблизительно после 25 итераций алгоритма.
ОПТИМИЗАЦИЯ УСЛОВИЙ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА В МАССИВНЫХ МОНОЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТНЫХ ПЛИТАХ
Рассматривается проблема контроля температурных напряжений и предотвращения раннего трещинообразования массивных монолитных фундаментных плит на стадии их возведения. Существующие методы часто не учитывают запаздывание в росте прочности бетона относительно развития температурных градиентов, что может привести к опасным уровням растягивающих напряжений. Целью исследования является разработка метода оптимизации условий твердения, направленного на минимизацию отношения растягивающего напряжения к прочности на растяжение в качестве целевой функции. Метод основан на комбинированном численном моделировании задач теплопередачи и напряженно-деформированного состояния задач, учитывающем кинетику тепловыделения и прироста прочности бетона. Переменными параметрами являлись коэффициент, определяющий кинетику тепловыделения бетона, и коэффициент теплопередачи с верхней поверхности плиты. Для решения задачи оптимизации использовались метод внутренней точки, метод шаблонного поиска и метод роя частиц. Результаты расчетов для различной толщины плит и климатических условий показали, что для минимизации риска раннего трещинообразования необходимо снизить коэффициент теплопередачи на верхней поверхности плиты до 2,5–4,7 Вт/(м²∙°C) и использовать бетон нормального и быстрого твердения вместо медленно твердеющего бетона. Это объясняется задержкой в ​​росте прочности на растяжение по сравнению с развитием температурных перепадов в медленно твердеющем бетоне. В результате оптимизации уровни растягивающих напряжений снижены в 2,2–3,3 раза по сравнению со стандартными условиями, что позволяет бетонировать плиты толщиной до 3 м без использования систем искусственного охлаждения
МОДЕЛЬ ГЛУБИННОЙ ФИЛЬТРАЦИИ СУСПЕНЗИИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ С НЕОДНОРОДНОЙ ПОРИСТОСТЬЮ
Моделирование переноса и осаждения мелких частиц суспензий и коллоидов в пористых породах является важной задачей подземной гидромеханики. Частицы, увлекаемые жидкостью, перемещаются и задерживаются в порах породы. Процесс фильтрации определяется количеством пор и их размерами и характеризуется пористостью – отношением объема пустот к общему объему грунта. В однородных материалах пористость можно считать постоянной. Однако в практических задачах, описывающих фильтрацию суспензии в многослойных и неоднородных грунтах, пористость породы непостоянна и модель с постоянной пористостью неприменима. Рассматривается одномерная модель фильтрации суспензий и коллоидов в пористой среде с неоднородной пористостью. Задача включает уравнение баланса масс, учитывающее переменную пористость, и кинетическое уравнение роста осадка. Модель описывает впрыск суспензии или коллоида постоянной концентрации в пористую среду, содержащую чистую воду без взвешенных и осажденных частиц. В отличие от случая однородной пористости, скорость переноса взвешенных частиц в порах непостоянна и граница раздела суспензии и чистой воды криволинейная. Ранее такие задачи решались только численно. В статье система уравнений фильтрации в среде с переменной пористостью решена аналитически методом характеристик. Получена явная формула для криволинейного фронта концентраций взвешенных и осажденных частиц, перед фронтом и за фронтом построены аналитические точные решения в замкнутой форме. Для модели с линейной функцией фильтрации найдено решение в явном виде.
НЕЛИНЕЙНЫЙ АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К НЕСОВЕРШЕНСТВАМ ГИБРИДНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК НА ОСНОВЕ МЕХАНИСТИЧЕСКОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОДХОДА
В данной работе разработана усовершенствованная вычислительная модель для исследования нелинейной устойчивости и чувствительности к несовершенствам гибридных трехслойных деревянных балок, состоящих из высокожестких внешних слоев из березы и относительно мягкого сердечника из сосны. Путем применения строгой вариационной энергетической формулировки, основанной на принципе минимума полной потенциальной энергии, в исследовании в явном виде моделируется сложное взаимодействие между изгибными деформациями и эффектами мембранных сил, вызванных изгибом, в условиях крупномасштабных начальных геометрических несовершенств. Отличительной особенностью предлагаемой модели является вывод энергетического индекса механизма (η), который служит надежным математическим критерием для идентификации перехода от режима с преобладанием изгиба к режиму активации мембранных сил. Численная реализация выполнена с помощью эффективной алгоритмической процедуры на базе MATLAB, что позволяет проводить высокоточное параметрическое исследование амплитуд несовершенств в диапазоне от бесконечно малых величин до L/50. Комплексные численные результаты показывают, что существенные геометрические отклонения приводят к значительному эффекту «снижения» (knock-down effect) структурной устойчивости, при этом деградация касательной жесткости превышает 60% на докритической стадии по мере увеличения нагрузки. Анализ градиентов касательных напряжений и распределения проскальзывания на границе раздела слоев дополнительно подчеркивает предрасположенность гибридных элементов к локальной неустойчивости при активации мембранных сил. Кроме того, построена топографическая карта переходов устойчивости для визуализации синергетического воздействия жесткости межслойного сдвига и начальных кривизн на общие пределы потери устойчивости. Вычислительные результаты обеспечивают прочную теоретическую основу для проектирования тонких гибридных композитных элементов по предельным состояниям в современном гражданском строительстве, подчеркивая необходимость
ОЦЕНКА ТЕМПЕРАТУРНОГО И СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРТОТРОПНУЮ ОБОЛОЧКУ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ГАУССОВОЙ КРИВИЗНЫ
Представлена математическая модель термомеханического деформирования оболочки положительной Гауссовой кривизны, изготовленной на основе ортотропного композита, в котором развивается наведенная анизотропия в процессе ее нагружения. Общая постановка краевых задач, как обосновано в ряде работ, осуществлена в несвязанной постановке. Возникновение температурного перепада принято одномерным по нормали к поверхностям оболочки. При этом приняты малые градиенты распространения температурного воздействия, благодаря чему решение задач осуществлено в квазистатическом варианте. Для учета влияния наводимой неоднородности, проявляющейся как зависимость деформационно-прочностных свойств композитов от вида напряженного состояния, использованы уравнения состояния, сформулированные одним из авторов в главных материальных осях нормированного тензорного пространства. Разработанная модель реализована при термомеханическом расчете однослойной оболочки положительной Гауссовой кривизны. Основные параметры решения сравниваются с результатами аналогичных решений, полученных с использованием наиболее апробированных моделей теории деформирования ортотропных разносопротивляющихся материалов, предложенных другими авторами, а также базирующихся на уравнениях ортотропной линейной теории упругости без учета разносопротивляемости.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД БИНАРНОЙ СЕМАНТИЧЕСКОЙ СЕГМЕНТАЦИИ ДЕФЕКТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСНОВЕ СВЕРТОЧНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
Проблема автоматизированной диагностики дефектов строительных конструкций обусловлена высокой трудоемкостью и субъективностью визуальных обследований. В статье предложен прототип системы компьютерного зрения на основе архитектуры с облегченным блоком извлечения визуальных признаков (энкодером), предназначенный для бинарной семантической сегментации трещин на изображениях строительных поверхностей. Новое предложение заключается в адаптации указанной архитектуры к задаче выделения тонких протяженных объектов на неоднородном фоне с применением комбинированной функции потерь, объединяющей бинарную кросс‑энтропию и коэффициент Дайса. Приведены математическая постановка задачи, формальное описание модифицированного критерия оптимизации, методика подготовки данных с учетом артефактов JPEG‑сжатия, а также результаты вычислительных экспериментов. Полученные в работе на независимой тестовой выборке метрики значения коэффициента Дайса и индекса Жаккара (IoU) подтверждают работоспособность предложенного подхода и определяют направления дальнейшего совершенствования технологии.
НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ИЗГИБАЕМЫХ СБОРНЫХ ТРЁХСЛОЙНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЁТОМ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТИ НА СЖАТИЕ БЕТОНА КОНТАКТНЫХ СЛОЁВ
В данной статье представлены данные о прочности на изгиб сборных трехслойных железобетонных конструкций, изготовленных из различных типов бетона. Трехслойная железобетонная конструкция состоит из внешнего слоя из обычного бетона с классами прочности от B12.5 до B30 и внутреннего слоя из легкого полистиролбетона. Эксперименты с изготовлением бетонных образцов размером 150x150x150 мм из двух различных материалов – обычного бетона класса B25 и полистиролбетона класса B0.75 – показали, что при последовательной заливке двух слоев с интервалом выдержки менее 2 часов, между двумя материалами образуется контактный слой. Этот контактный слой имеет структуру с уменьшающейся плотностью от внешнего слоя из обычного бетона к внутреннему слою из легкого бетона с низкой прочностью на сжатие. В данной статье предлагается метод расчета прочности на изгиб сборных трехслойных железобетонных конструкций, учитывающий непрерывное изменение прочности бетона контактных слоёв на сжатие . Результаты расчетов несущей способности трехслойных железобетонных балок с использованием традиционных методов, предложенных методов и экспериментов показали, что учет контактного слоя при изгибном поведении трехслойных железобетонных балок дает результаты, более близкие к экспериментальным значениям, чем традиционные методы. Увеличение толщины и характеристик контактного слоя повышает несущую способность конструкции до 1%. При увеличении прочности на сжатие бетона наружного слоя с B15 до B25, несущая способность балки может увеличиться до 59%. При увеличении прочности на сжатие внутреннего бетонного слоя с B5 до B15 и при сохранении неизменного типа бетона наружного слоя, несущая способность трехслойной конструкции может увеличиться до 40,1%. Предложенный метод расчета трехслойных железобетонных конструкций из различных материалов, учитывающий свойства материала контактного слоя, точно отражает явления, наблюдаемые при практическом изготовлении таких конструкций.
ЧИСЛЕННЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЦЕНТРАЛЬНО СЖАТЫХ ТРУБОБЕТОННЫХ КОЛОНН
Выполняется численный параметрический анализ центрально сжатых трубобетонных колонн с целью подтвердить положительное влияние стеснения поперечных деформаций бетона на несущую способность конструктивного элемента и количественно оценить его эффект. Построение численных моделей выполняется в коммерческом программном комплексе конечно-элементного анализа SIMULIA Abaqus с использованием соответствующих инструментов, в частности модуля Abaqus/Explicit, универсального метода решения контактных задач и математической модели неупругого поведения бетона. Определяются предельные состояния первой группы и соответствующие им механизмы разрушения конструктивного элемента. Проводится качественный и количественный анализ зависимости значений их параметров от расчётной схемы колонны, толщины стальной трубы и класса бетона по прочности на одноосное сжатие. Всего рассматриваются 33 различных случая.