Нелинейная модель бетона на основе теории пластического течения и ее применение для анализа прочности и трещиностойкости узлов сопряжения вертикальных и плитных монолитных железобетонных конструкций
Аннотация
Бетон, будучи на протяжении многих лет одним из столпов индустриального строительства, представляет собой сложный материал с высокой степенью физической нелинейности. Прочность и деформативность бетона в значительной степени зависят от его напряженно-деформированного состояния. Данный факт обусловлен сложной и крайне неоднородной структурой материала.
Среди бетонных и железобетонных конструкций вновь возводимых и реконструируемых зданий и сооружений присутствует большое количество элементов, работающих в условиях неодноосного напряженно-деформированного состояния.
Безопасность, надежность и экономическая эффективность конструктивных решений зданий и сооружений в значительной степени зависит от точности математических методов, используемых для описания поведения материалов. В качестве инструмента, позволяющего описывать поведение конструкций может выступать феноменологическая нелинейная модель материала, построенная на основе теории пластического течения и отражающая основные особенности его работы. Подобная модель позволяет выполнять не только численное моделирование, но и будучи частью инженерной методики выполнять расчеты сечений и подбор армирования конструкций с учетом физической нелинейности материала.
Таким образом, целью данного исследования является разработка нелинейной модели бетона на основе теории пластического течения для задач статического кратковременного нагружения, а также создание инженерной методики, позволяющей выполнять анализ прочности и трещиностойкости сечений конструкций с учетом их физической нелинейности и неодноосного напряженно-деформированного состояния.
Concrete, despite of being one of modern building pillars, is a complex material with a high level of nonlinearity. Strength and deformability of concrete highly depends on its stress-strain state. This fact is due to the complex and highly heterogeneous structure of the material.
Among the concrete and reinforced concrete structures of newly erected and reconstructed buildings and structures, there is a large number of elements operating under conditions of non-axial stress-strain state.
The safety, reliability and economic efficiency of structural solutions of buildings and structures largely depends on the accuracy of mathematical methods used to describe the behavior of materials. A phenomenological nonlinear model of the material, built based on the theory of plastic flow and reflecting the main features of its work, can serve as a tool for describing the behavior of structures. Such a model allows you to perform not only numerical modeling, but also, as part of the engineering method, to perform cross-section calculations and the selection of reinforcement structures taking into account the physical nonlinearity of the material.
Thus, the purpose of this study is to develop a nonlinear concrete model based on the theory of plastic flow for static short-term loading problems, as well as to create an engineering method that allows analyzing the strength and crack resistance of structural sections taking into account their physical nonlinearity and non-axial stress-strain state
Среди бетонных и железобетонных конструкций вновь возводимых и реконструируемых зданий и сооружений присутствует большое количество элементов, работающих в условиях неодноосного напряженно-деформированного состояния.
Безопасность, надежность и экономическая эффективность конструктивных решений зданий и сооружений в значительной степени зависит от точности математических методов, используемых для описания поведения материалов. В качестве инструмента, позволяющего описывать поведение конструкций может выступать феноменологическая нелинейная модель материала, построенная на основе теории пластического течения и отражающая основные особенности его работы. Подобная модель позволяет выполнять не только численное моделирование, но и будучи частью инженерной методики выполнять расчеты сечений и подбор армирования конструкций с учетом физической нелинейности материала.
Таким образом, целью данного исследования является разработка нелинейной модели бетона на основе теории пластического течения для задач статического кратковременного нагружения, а также создание инженерной методики, позволяющей выполнять анализ прочности и трещиностойкости сечений конструкций с учетом их физической нелинейности и неодноосного напряженно-деформированного состояния.
Concrete, despite of being one of modern building pillars, is a complex material with a high level of nonlinearity. Strength and deformability of concrete highly depends on its stress-strain state. This fact is due to the complex and highly heterogeneous structure of the material.
Among the concrete and reinforced concrete structures of newly erected and reconstructed buildings and structures, there is a large number of elements operating under conditions of non-axial stress-strain state.
The safety, reliability and economic efficiency of structural solutions of buildings and structures largely depends on the accuracy of mathematical methods used to describe the behavior of materials. A phenomenological nonlinear model of the material, built based on the theory of plastic flow and reflecting the main features of its work, can serve as a tool for describing the behavior of structures. Such a model allows you to perform not only numerical modeling, but also, as part of the engineering method, to perform cross-section calculations and the selection of reinforcement structures taking into account the physical nonlinearity of the material.
Thus, the purpose of this study is to develop a nonlinear concrete model based on the theory of plastic flow for static short-term loading problems, as well as to create an engineering method that allows analyzing the strength and crack resistance of structural sections taking into account their physical nonlinearity and non-axial stress-strain state