Алексей Александрович Давиденко*, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, лаборатория сейсмостойких сооружений и инновационных методов сейсмозащиты, ЦИСС ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство», Москва
e-mail: alikdave88@yandex.ru
Alexei A. Davidenko*, Cand. Sci. (Engineering), Senior Researcher, Laboratory of Earthquake-Resistant Structures and Innovative Methods of Seismic Protection, EERC Research Institute of Building Constructions named after V.A. Koucherenko, JSC Research Center of Construction, Moscow
e-mail: alikdave88@yandex.ru
Александр Иванович Давиденко, д-р техн. наук, профессор кафедры проектирования сельскохозяйственных объектов, Луганский государственный аграрный университет имени К.Е. Ворошилова, Луганск
Alexander I. Davidenko, Dr. Sci. (Engineering), Professor of the Department of Design of Agricultural Facilities, Lugansk State Agrarian University named after K.E. Voroshilov, Lugansk
Введение. Многочисленные опытные данные российских и зарубежных исследователей свидетельствуют, что классические гипотезы пластичности не учитывают разного сопротивления одноосному растяжению и сжатию, влияние шарового тензора. В то же время опыты показывают, что предельное сопротивление зависит от вида напряженного состояния, а гидростатическое давление способствует повышению прочности и пластичности твердых тел.
Цель. Установление зависимости влияния второй составляющей напряжений при двухосном сжатии бетона на параметры полных диаграмм деформирования материала σbR и εbR, необходимых для описания указанных диаграмм, и построение замкнутой кривой на плоскости главных напряжений (критерий прочности бетона).
Материалы и методы. На основании экспериментальных материалов зарубежных и отечественных исследователей, включая опыты авторов статьи, методов механики деформированного твердого тела предложены предельные кривые и замкнутая кривая на плоскости главных напряжений в виде цепной линии, образующей при вращении поверхность прочности наименьшей площади в форме катеноида.
Результаты. В статье приведен анализ известных критериев прочности с точки зрения их геометрической интерпретации в пространстве напряжений. Показано, что перечисленные исследования относятся в основном к металлам и металлическим конструкциям, а для проектирования железобетонных и сталебетонных конструкций в условиях сложного напряженного состояния необходимо развитие соответствующего критерия прочности бетона.
Выводы. В результате предложенные предельные кривые и поверхность (критерий прочности материала) на плоскости главных напряжений в форме катеноида достаточно точно отражают поведение бетона в условиях равномерного и неравномерного плоского напряженного состояния, а уравнение поверхности в форме катеноида является обобщением уравнений предельных кривых для каждого из трех видов плоского напряженного состояния. При этом завышения прочности в области «сжатие – сжатие» в данном случае не наблюдается.
Introduction. Numerous experimental data from Russian and foreign researchers indicate that the classical plasticity hypotheses do not take into account the different resistance to uniaxial tension and compression, the influence of the spherical tensor. At the same time, experiments show that the ultimate resistance depends on the type of stress state, and hydrostatic pressure increases the strength and plasticity of solids.
Aim. To establish the dependence of the influence of the second component of stresses during biaxial compression of concrete on the parameters of the complete diagrams of deformation of the material σbR and εbR it is necessary to describe these diagrams, and to construct a closed curve on the plane of the main stresses (concrete strength criterion).
Materials and methods. Based on the experimental materials of foreign and domestic researchers, including the experiments of the authors of the article, methods of mechanics of deformed solids, limit curves and a closed curve on the plane of the main stresses in the form of a chain line forming the smallest area strength surface in the form of a catenoid are proposed.
Results. The article provides an analysis of the known strength criteria from the point of view of their geometric interpretation in the stress space. It is shown that these studies relate mainly to metals and metal structures, and for the design of reinforced concrete and steel-concrete structures in a complex stress state, it is necessary to develop an appropriate criterion for the strength of concrete.
Conclusions. As a result, the proposed limit curves and the surface (material strength criterion) on the plane of main stresses in the form of a catenoid accurately reflect the behavior of concrete under conditions of uniform and uneven flat stress state, and the equation of the surface in the form of a catenoid is a generalization of the equations of limit curves for each of the three types of flat stress state. At the same time, there is no overestimation of strength in the "compression – compression" area in this case.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.