Ирина Гавриловна Овчинникова, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва
Irina G. Ovchinnikova, Cand. Sci. (Engineering), Senior Researcher, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow
Иван Александрович Черный, инженер, лаборатория тонкостенных и пространственных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»; магистрант, НИУ МГСУ, Москва
Ivan A. Chernyi, Engineer, Laboratory for Thin-Walled and Spatial Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction; Master’s degree student, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University), Moscow
Борис Сергеевич Соколов*, канд. техн. наук, заведующий лабораторией тонкостенных и пространственных конструкций, НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство», Москва
e-mail: moo-shell@mail.ru
Boris S. Sokolov*, Cand. Sci. (Engineering), Head of the Laboratory for Thin-Walled and Spatial Structures, Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction, Moscow
e-mail: moo-shell@mail.ru
Введение. В данной работе приводятся результаты экспериментально-теоретических исследований железобетонных цилиндрических элементов в трехосном напряженном состоянии.
Цель. Основной задачей данной работы явился анализ экспериментальных данных о влиянии различных конструктивных и силовых факторов на напряженно-деформированное состояние предварительно напряженных железобетонных элементов в трехосном напряженном состоянии на всех стадиях их работы, а также разработка методики их расчета.
Материалы и методы. Использованы материалы ранее выполненных экспериментальных исследований на предварительно напряженных железобетонных образцах цилиндрической формы с навитой по боковой поверхности напряженной проволочной арматурой. Расчеты выполнены методом конечных элементов в физически нелинейной постановке с использованием программного комплекса ATENA.
Результаты. Выполнен анализ экспериментальных данных влияния на несущую способность цилиндрических образцов соотношения их геометрических размеров, прочности бетона, степени бокового обжатия. Рассмотрены особенности характера деформирования под нагрузкой образцов в обойме, поведения при многократном повторном нагружении. Выполнено расчетное конечно-элементное моделирование работы трехосно нагруженных цилиндрических плит на всех стадиях вплоть до разрушения, приведены полученные результаты и сопоставление с экспериментальными данными.
Выводы. Определены рекомендуемые значения геометрических и силовых параметров, обеспечивающие наиболее рациональные конструктивные решения толстых плит, работающих в условиях трехосного напряженного состояния. Разработана методика расчета таких конструкций.
Introduction. This paper presents the results of experimental and theoretical studies of reinforced concrete cylindrical elements in a triaxially stressed state.
Aim. The main objective of this work was to analyze experimental data on the influence of various structural and force factors on the stress-strain state of prestressed reinforced concrete elements in a triaxially stressed state at all stages of their operation, as well as to develop a methodology for their calculation.
Materials and methods. The materials of previously performed experimental studies on prestressed reinforced concrete samples of cylindrical shape with stressed wire reinforcement wound along the side surface were used. The calculations were performed by the finite element method in a physically nonlinear formulation using the ATENA software package.
Results. The analysis of experimental data on the effect on the bearing capacity of cylindrical samples of the ratio of their geometric dimensions, concrete strength, degree of lateral compression. The features of the nature of deformation under load of samples in the cage, their behavior during repeated loading are considered. Computational finite element modeling of the operation of triaxially loaded cylindrical slabs at all stages up to destruction is performed, the results obtained and comparison with experimental data are presented.
Conclusions. Recommended values of geometric and force parameters have been determined, providing the most rational design solutions for thick slabs operating in a triaxially stressed state. A method for calculating such structures has been developed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.