Статья: ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРЕДНАПРЯЖЕННОЙ ФИЗИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ОБОЛОЧКИ (2026)

Читать онлайн

Цель. Данная работа посвящена количественной оценке влияния внутреннего преднапряжения арматуры на напряженно-деформированное состояние и несущую способность толстостенной цилиндрической оболочки.

Метод. Исследование выполняется путем вычислительного эксперимента с использованием метода конечных элементов в осесимметричной постановке. Физическая нелинейность бетона описывается диаграммой Сарджина, параметры которой верифицированы по данным Еврокода 2.

Результат. Разработан итерационный алгоритм, основанный на методе переменных параметров упругости, для корректировки секущего модуля деформаций бетона. Арматура моделируется дискретно, а эффект преднапряжения задается в виде начальных напряжений в арматурных элементах. В результате моделирования установлено, что для цилиндра из бетона класса В40 с процентом армирования 3,11% разрушение при действии внутреннего давления носит деформационный характер и связано с достижением предельных растягивающих деформаций в бетоне, а не с исчерпанием прочности на сжатие. Предельное внутреннее давление для ненапряженной конструкции составляет 0,55 МПа. Определен порог преднапряжения арматуры в окружном направлении 265 МПа, превышение которого вызывает недопустимые растягивающие напряжения в бетоне еще до этапа эксплуатации. Показано, что оптимальный уровень преднапряжения окружной арматуры 250 МПа позволяет увеличить предельное внутреннее давление вдвое - до 1,1 МПа.

Вывод. Разработанная численная модель и алгоритм расчета позволяют прогнозировать поведение железобетонных конструкций с учетом реальных свойств материалов и технологических факторов. Полученные результаты демонстрируют высокую эффективность преднапряжения для толстостенных цилиндров и указывают на необходимость контроля не только прочностных, но и деформационных критериев разрушения бетона.

Ключевые фразы: железобетонный цилиндр, преднапряжение, метод конечных элементов, физическая нелинейность, деформационный критерий прочности, диаграмма деформирования бетона, еврокод 2
Автор (ы): Кузнецов Владимир Вячеславович (Kuznetsov V. V.), Литвинов Степан Викторович (Litvinov S. V.), Волосатова Татьяна Анатольевна (Volosatova T. A.)
Журнал: ВЕСТНИК ДАГЕСТАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Строительство
УДК
624.04. Cтроительная механика. Графический и аналитический методы статики для исследования и расчета строительных конструкций
Для цитирования:
КУЗНЕЦОВ В. В., ЛИТВИНОВ С. В., ВОЛОСАТОВА Т. А. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРЕДНАПРЯЖЕННОЙ ФИЗИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ОБОЛОЧКИ // ВЕСТНИК ДАГЕСТАНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2026. Т. 53 № 2
Текстовый фрагмент статьи
Будьте первым, кто начнет обсуждение

Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.