Введение к работе
Актуальность темы исследования. В процессе эксплуатации большинство
железобетонных конструкций промышленных, энергетических, транспортных
зданий и сооружений подвергаются воздействию многократно повторяющихся
нагрузок. Повторные нагрузки, развиваемые большинством промышленных ус
тановок непрерывного действия, являются систематическими и изменяются по
времени по гармоническому закону. Как известно при многократно повторяю
щихся нагрузках с увеличением количества циклов нагружения происходит сни
жение уровня напряжений, при которых происходит усталостное разрушение,
т.е. происходит снижение усталостной (остаточной) прочности бетона и армату
ры. При расчете несущей способности, если не учитывать усталостные явления в
бетоне и арматуре, в расчет вводятся более высокие значения пределов прочно
сти. П р и м но го к р ат но по вто р я ю щ и хс я н а г ру з к а х п ро ис хо д ит не то л ь ко с н и же н ие
д л ите л ь но й п роч ност и бето н а и а р м ату р ы до и х п ре де ло в в ы нос л и вост и, а
п ро ис хо д ит т а к же и нте нс иф и к а ц и я по л зучест и бето н а ( в иб ро по л зучест ь),
п р и во д я щ а я к у ве л иче н и ю ост аточ н ы х дефо р м а ц и й бето н а. П р и это м к а к
ре зу л ьт ат р а з в ит и я дефо р м а ц и й в иб ро по л зучест и бето н а в связанных ус ло в и я х, в
п ро цессе ц и к л ичес ко го н а г ру же н и я п ро ис хо д ит не п ре р ы в ное и з ме не н ие Н ДС,
ко эфф и ц ие нто в ас и м мет р и и ц и к л а н а п р я же н и й, а, с ле до в ате л ь но, и п ре де ло в
в ы нос л и вост и бето н а и а р м ату р ы. В с в я з и с эт и м у же д а в но о щу щ аетс я ост р а я
необ хо д и мост ь в р а з р абот ке со в ре ме н н ы х н ауч н ы х ос но в тео р и и в ы нос л и вост и
же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й, в р а з р абот ке со в ре ме н н ы х р асчет н ы х мо де ле й
уст а лост но го со п рот и в ле н и я же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й совместному
де йст в и ю изгибающих моментов и по пе реч н ы х с и л, в со з д а н и и но в ы х мето д и к и
и мето до в р асчёт а же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й н а в ы нос л и вост ь, уч ит ы в а ю щ и х
ре ж и м ы ре а л ь но го дефо р м и ро в а н и я бето н а и а р м ату р ы в сост а ве
же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й и ре а л ь н ые ме х а н и з м ы и фо р м ы уст а лост но го р а з ру ше н и я же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й.
Степень разработанности темы исследования. В диссертации проанализированы труды отечественных и зарубежных ученых по теории выносливости железобетонных конструкций. Обзор исследований выносливости железобетонных конструкций показывает, что в них основное внимание уделялось выносливости бетона и арматуры, деформативности бетона при повторных нагрузках, а также оценке выносливости и напряженно-деформированного состояния (НДС) нормального сечения изгибаемых элементов. В результате накоплен огромный экспериментальный материал по данным вопросам, предложен ряд практических методов расчета нормальных сечений на выносливость. В то же время вне поля зрения этих исследований остались проблемы усталостного сопротивления железобетонных конструкций при совместном действии изгибающих моментов и поперечных сил. Поэтому выносливость наклонных сечений вплоть до отмены СНиП 2.03.01-84* оценивалась по условной методике, основанной на упругом расчете железобетона. Такой подход не учитывает действительную работу, реальные механизм и формы усталостного разрушения железобетонных конструкций при повторных нагрузках. Существующие методы расчета наклонных сече-
ний на выносливость, в том числе используемые в наших и зарубежных нормативных документах не отражают особенностей поведения железобетонных конструкций в зоне действия поперечных сил при многократно повторяющихся циклических нагружениях; не учитывают неоднозначность восприятия поперечных сил различными элементами при различных пролетах среза; существенные различия в характере образования и развития трещин и усталостного разрушения при различных пролетах среза; не в состоянии оценивать выносливость железобетонных конструкций в зоне действия поперечных сил с учетом изменения НДС, прочностных и деформативных свойств, реальных режимов деформирования материалов в составе конструкции, что в конечном итоге приводит к значительному расхождению между расчетом и опытом. В результате в одних случаях это приводит к значительному перерасходу материалов и усложнению армирования, а в других – к недостаточной надежности проектируемых конструкций.
Эти обстоятельства, а также требования Федерального закона № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» от 30.12.2009г. выдвигают необходимость теоретических и экспериментальных исследований усталостного сопротивления железобетонных конструкций совместному действию изгибающих моментов и поперечных сил при многократно повторяющихся нагрузках.
Цель работы - разработка теории выносливости, обоснование критериев предельного состояния железобетонных конструкций при многократно повторяющихся нагрузках и разработка новых методики и методов расчета железобетонных конструкций на выносливость при совместном действии изгибающих моментов и поперечных сил.
Для достижения цели в диссертационном исследовании поставлены и решены следующие Задачи:
- Разработать основные базовые положения теории выносливости железобетонных конструкций.
В ы р абот ат ь к р ите р и й и к л асс иф и ц и ро в ат ь расчетные случаи выносливости же ле зобето н н ых конструкций при совместном действии изгибающих моментов и по пе реч н ы х с и л п р и м но го к р ат но по вто р я ю щ и хс я н а г ру з к а х.
анализ стадий НДС железобетонных элементов в зоне совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил при многократно повторяющихся нагрузках.
Разработать общие положения расчета усталостной прочности и выносливости железобетонных изгибаемых элементов при действии поперечных сил при различных пролетах среза.
- Установить возможные механизмы усталостного разрушения железобетонных
конструкций п р и совместном де йст в и и игибающих моментов и по пе реч н ы х с и л
п р и р а з л ич н ы х п ро лет а х с ре з а.
- Разработать систему критериев выносливости железобетонных конструкций
п р и совместном де йст в и и игибающих моментов и по пе реч н ы х с и л.
- Разработать методику и методы расчета железобетонных конструкций на
выносливость, учитывающие одновременное изменение НДС элементов,
прочностных, деформативных свойств, режимов деформирования бетона и арматуры в составе конструкций в процессе циклического нагружения, а также реальные формы усталостного разрушения в зоне совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил.
- Разработать расчетные модели усталостного сопротивления железобетонных
элемент о в совместному де йст в и ю игибающих моментов и по пе реч н ы х с и л при
различных пролетах среза.
Разработать методы расчета пределов выносливости бетона, арматуры и анкеровки арматуры с учетом изменения коэффициентов асимметрии цикла напряжений из-за развития деформаций виброползучести бетона в стесненных условиях.
Провести численное моделирование и исследование сопротивления железобетонных элементов при различных пролетах среза методом конечных элементов с применением ПК Лира и ПК ANSIS.
- Провести экспериментальные исследования усталостного сопротивления
железобетонных балок при различных пролетах среза для обоснования основных
положений теории выносливости железобетонных конструкций, всех возможных
вариантов механизмов усталостного разрушения, системы критериев
выносливости железобетонных конструкций п р и совместном де йст в и и
игибающих моментов и по пе реч н ы х с и л, разработанных расчетных моделей
усталостного сопротивления, гипотез, положенных в основу новых методики и
методов расчета железобетонных конструкций на выносливость, а также для
проверки точности разработанных методов расчета.
Научно-техническая гипотеза
состоит в предположении зависимости характера образования и развития усталостных трещин и усталостного разрушения железобетонных конструкций при совместном действии изгибающих моментов и поперечных сил от относительного пролета среза.
Объектом исследований являются железобетонные конструкции зданий и сооружений, работающих в условиях совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил при многократно повторяющихся нагрузках.
Предметом исследований является первое предельное состояние железобетонных конструкций, работающих в условиях совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил при многократно повторяющихся нагрузках.
Методология и методы исследования. Методологической основой
исследований служили труды отечественных и зарубежных авторов в области
научных исследований усталостного сопротивления и выносливости
железобетонных конструкций, сопротивления железобетонных конструкций действию поперечных сил при статическом нагружении, сцепления арматуры с бетоном при статическом нагружении, механики твердого тела, расчетных технологий, реализующих многоэтапный конечноэлементный анализ, а также гипотезы, принятые в теории железобетона, строительной механике, общепринятые численные методы расчетного анализа.
Экспериментальные исследования были выполнены с использованием средств испытаний и измерений, в том числе:
- испытательных машин, позволяющих производить нагружение образцов с
обеспечением контроля усилий, передаваемых на образец;
- средств измерения деформаций, перемещений;
- программно-технический комплекс, изготовленный с применением
промышленных микроконтроллеров, конструктивно и программно совместимых
с IBM PC;
- портативный компьютерный термограф ИРТИС-2000 с ноутбуком для
контроля гистерезисных энергопотерь при циклических нагрузках.
Проведение и обработка результатов экспериментов были выполнены в соответствии с требованиями и рекомендациями ГОСТов и нормативных документов.
Научная новизна работы состоит в следующем:
- Разработаны основные положения теории выносливости железобетонных
конструкций, отличающиеся от ранее существовавших тем, что позволяют
учитывать в расчетах одновременное изменение напряженно-деформированного
состояния железобетонных конструкций, прочностных и деформативных свойств
и режимов деформирования бетона и арматуры в составе конструкций в процессе
циклического нагружения, а также реальные формы их усталостного
разрушения.
- Разработаны новые методика и методы расчета железобетонных конструкций
на выносливость, учитывающие одновременное изменение НДС элементов,
прочностных и деформативных свойств и режимов деформирования бетона и
арматуры, а также реальные формы усталостного разрушения в зоне совместного
действия изгибающих моментов и поперечных сил.
Установлены экспериментально обоснованные механизмы усталостного разрушения железобетонных конструкций при совместном действии изгибающих моментов и поперечных сил при различных пролетах среза.
Для моделирования всех возможных вариантов механизмов разрушения разработана система критериев выносливости железобетонных конструкций п р и
совместном де йст в и и игибающих моментов и по пе реч н ы х с и л, основанная на частных характеристиках выносливости бетона и арматуры, и условий их совместной работы.
Установлены параметры предельного состояния железобетонных конструкций при многократно повторяющихся нагрузках для различных пролетов среза.
Разработаны экспериментально обоснованные расчетные модели усталостного сопротивления железобетонных изгибаемых элементов действию поперечных сил при различных пролетах среза.
Аналитические уравнения для оценки предела выносливости и описания изменений усталостной прочности бетона сжатой зоны.
Аналитические уравнения для описания изменений смещений арматуры в заделке при многократно повторяющихся нагрузках.
Аналитические уравнения для оценки предела выносливости и описания изменений усталостной прочности сцепления арматуры с бетоном и усталостной
прочности анкеровки арматуры.
- Новые, экспериментально обоснованные, теоретические данные, о
выносливости, о характере образования, развития усталостных трещин при
многократно повторяющихся нагрузках, усталостного разрушения бетонных и
железобетонных элементов при местном сжатии и железобетонных изгибаемых
элементов в зоне действия поперечных сил.
Экспериментально обоснованные теоретические результаты о характере распределения наибольших напряжений железобетонных изгибаемых элементов в зоне действия поперечных сил и при местном сжатии, полученные методом контроля гистерезисных энергопотерь.
По результатам численных исследований установлены:
распределение напряжений в бетоне, в поперечной и продольной арматуре в зоне совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил при различных пролетах среза;
характер образования и развития трещин в зоне совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил при различных пролетах среза;
пределы выносливости железобетонных элементов при различных пролетах среза;
теоретические линии выносливости железобетонных элементов при различных пролетах среза.
Теоретическая значимость работы:
- Р а з р абот а н ная тео р и я в ы нос л и вост и же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й п р и
совместном де йст в и и игибающих моментов и поперечных сил уч ит ы в ают в
р асчет а х реальные ре ж и мы дефо р м и ро в а н и я бето н а и а р м ату р ы в сост а ве
ко нст ру к ц и й в п ро цессе ц и к л ичес ко го н а г ру же н и я, а т а к же ре а л ь н ые фо р м ы и х
уст а лост но го р а з ру ше н и я.
- У н и ве рс а л ь н ость п ре д ло же н н ых б а зо в ых по ло же н и й тео р и и в ы нос л и вост и п р и совместном де йст в и и игибающих моментов и поперечных сил я в л я етс я ос но во й пост рое н и я тео р и и в ы нос л и вост и же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й п р и р а з л ич н ы х в и д а х н а п р я же н но - дефо р м и ро в а н но го состо я н и я.
- Предложенные но в ые мето д и к а и мето д ы р асчет а же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й
н а в ы нос л и вост ь корректно отражают и в расчетах уч ит ы в а ю т о д но в ре ме н ное
и з ме не н ие н а п р я же н но - дефо р м и ро в а н но го состо я н и я э ле ме нто в, п роч ност н ы х и
дефо р м ат и в н ы х с во йст в бето н а и а р м ату р ы, а т а к же ре а л ь н ые фо р м ы
уст а лост но го р а з ру ше н и я в зо не со в мест но го де йст в и я и з г иб а ю щ и х мо ме нто в и
по пе реч н ы х с и л.
- Выявленные ме х а н и з мы уст а лост но го р а з ру ше н и я и с исте м а к р ите р ие в
в ы нос л и вост и же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й о п ре де ляют и обо з н ачают
п ре де л ь ные состо я н и я же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й с р а з л ич н ы ми п ро лет ами
с ре з а п р и со в мест но м де йст в и и и з г иб а ю щ и х мо ме нто в и по пе реч н ы х с и л п р и
м но го к р ат но по вто р я ю щ и хс я н а г ру з к а х..
- Предложенные р асче т н ые мо д е л и ус т а лос т н о го со п р о т и в л е н и я совместному
де йст в и ю игибающих моментов и п о п е реч н ы х с и л п р и р а з л и ч н ы х п р о лет а х с р е з а
отражают действительную работу и усталостное разрушение железобетонных конструкций при многократно повторяющихся нагрузках..
- Тео ре т иче с к ие д а н н ые о в ы но с л и вос т и, о н а п р я же н но - дефо р м и ро в а н но м
состо я н и и, о х а р а кт е ре об р а зо в а н и я, р а з в ит и я уст а лос т н ы х т ре щ и н п р и
м но го к р ат но по вто р я ю щ и хс я н а г ру з к а х, ус т а лост но го р а з ру ше н и я бето н н ы х и
же ле зобето н н ы х э ле ме нто в п р и мест но м с ж ат и и и ж е л е зобето н н ы х и з г и б а е м ы х
э ле ме нто в в зо не д е йс т в и я по пе реч н ы х с и л.
Практическая значимость р абот ы:
- Установлены экспериментально обоснованные механизмы усталостного
разрушения железобетонных конструкций при совместном действии
изгибающих моментов и поперечных сил при различных пролетах среза.
Установлены закономерности изменения НДС железобетонных конструкций, прочностных и деформативных свойств и режимов деформирования бетона и арматуры в составе конструкций в процессе циклического нагружения.
Разработана система критериев выносливости железобетонных конструкций при действии поперечных сил при различных пролетах среза.
Определены пределы выносливости бетона сжатой зоны, продольной и поперечной арматуры, а также анкеровки продольной арматуры.
Определены и обозначены научно обоснованные параметры предельного состояния железобетонных конструкций при совместном действии изгибающих моментов и поперечных сил при многократно повторяющихся нагрузках, что позволяет повысить надежность оценки выносливости конструкций и зданий в целом.
На защиту выносятся:
Основные положения теории выносливости железобетонных конструкций.
К л асс иф и к а ц и я расчетных случаев выносливости же ле зобето н н ы х э ле ме нто в при совместном де йст в и и изгибающих моментов и по пе реч н ы х с и л. ----
Классификация, качественная и количественная оценка стадий НДС железобетонных изгибаемых элементов в зоне совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил при многократно повторяющихся нагрузках.
Общие положения и концепция построения расчета выносливости железобетонных изгибаемых элементов п р и совместном де йст в и и изгибающих моментов и по пе реч н ы х с и л при различных пролетах среза.
-Возможные механизмы усталостного разрушения железобетонных конструкций п р и совместном де йст в и и изгибающих моментов и по пе реч н ы х с и л при различных пролетах среза.
- Система критериев выносливости железобетонных конструкций п р и
совместном де йст в и и изгибающих моментов и по пе реч н ы х с и л.
- Параметры предельного состояния железобетонных элементов при действии
поперечных сил при различных пролетах среза для многократно повторяющихся
нагрузок.
Новые методика и методы расчета железобетонных конструкций на выносливость, учитывающие одновременное изменение НДС элементов, прочностных, деформативных свойств, режимов деформирования бетона и арматуры в составе конструкций в процессе циклического нагружения, а также реальные формы усталостного разрушения в зоне совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил.
Расчетные модели усталостного сопротивления железобетонных элементов совместному де йст в и ю изгибающих моментов и по пе реч н ы х с и л при различных пролетах среза.
Методы расчета напряжений в бетоне, арматуре и в заделке арматуры, а также их коэффициентов асимметрии цикла с учетом режимов реального деформирования бетона и арматуры в составе конструкций при циклическом нагружении.
Методы расчета пределов выносливости бетона, арматуры и анкеровки арматуры с учетом изменения коэффициентов асимметрии цикла напряжений из-за развития деформаций виброползучести бетона в стесненных условиях.
Результаты численного анализа сопротивления железобетонных элементов при различных пролетах среза методом конечных элементов с применением ПК Лира и ПК Ansis.
Результаты экспериментальных исследований усталостного сопротивления железобетонных балок при различных пролетах среза по обоснованию основных положений теории выносливости железобетонных конструкций, систем критериев выносливости железобетонных конструкций при действии поперечных сил, разработанных расчетных моделей усталостного сопротивления, гипотез, положенных в основу новых методики и методов расчета железобетонных конструкций на выносливость.
Степень достоверности результатов исследования.
Представленные в диссертации результаты исследований, выводы и заключения подтверждаются использованием общепризнанных математических моделей, методов расчета и расчетных технологий, а также удовлетворительной корреляцией результатов численных исследований и данных физических экспериментов, в том числе:
-проведенными экспериментальными исследованиями по изучению физических процессов упругого и неупругого деформирования и разрушения железобетонных балок в условиях совместного действия изгибающих моментов и поперечных сил;
-корректным применением методов теории железобетона, теории твердого деформируемого тела, строительной механики и теории сооружений;
-проведенными теоретическими исследованиями по разработке метода моделирования неупругого деформирования бетона и усталостного разрушения железобетонных элементов;
- корректным применением сертифицированных расчетных комплексов;
-применением при выполнении экспериментальных исследований
современных контрольно-измерительных приборов и регистрирующего
оборудования с автоматизированным программно-математическим
обеспечением обработки и анализа результатов испытаний;
-сравнительным анализом и сходимостью результатов физических экспериментов и численных исследований, выполненных на основе разработанных методов моделирования неупругого деформирования и разрушения железобетона.
Реализация результатов исследований.
Основные положения исследований и полученные результаты использованы:
- Казанским институтом «ГИПРОНИИАВИАПРОМ» в процессе проектирования
реконструкции и технического перевооружения промышленных предприятий,
для проверки выносливости наклонных сечений при усилении железобетонных
конструкций различных промышленных зданий.
- Научно-проектно-производственной фирмой «Фундаментспецремонт» в
процессе проектирования строительства и реконструкции зданий различного
назначения для проверки выносливости железобетонных конструкций при
действии поперечных сил.
При разработке следующих нормативно-методических документов и патента:
- Патент на изобретение №2315271 / Способ определения зон концентрации
напряжений в строительных конструкциях. // Мирсаяпов Ил. Т. - Москва, 2006.
- Рекомендации по расчету и конструированию сборно-монолитных
железобетонных элементов стен и перекрытий сооружений АЭС. Москва: МО
«Атомэнергопроект. 1988. - 49с;
Внедрение результатов исследований.
Разработанная методика и методы расчета же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й на
в ы нос л и вост ь при действии поперечных сил и параметры предельного состояния железобетонных конструкций при многократно повторяющихся нагрузках в виде алгоритмов расчета на выносливость переданы в ОАО «ГИПРОНИИАВИАПРОМ» и Научно-проектно-производственную фирму «Фундаментспецремонт» для их практического использования, что реализовано при проектировании реконструкции и технического перевооружения промышленных предприятий, а также при строительстве и реконструкции гражданских зданий:
Казанский Авиационный завод им. СП. Горбунова - расчет неразрезных монолитных подкрановых балок на выносливость в связи с увеличением крановой нагрузки с 5 до 10т.
ОАО «Ижсталь», г. Ижевск - расчет усиления неразрезных подкрановых балок пролетом 6м корпуса мелкосортно проволочного стана в связи с образованием наклонных трещин и проверка выносливости после усиления.
ФГУП «ОНПП «Технология» - расчет усиления разрезных подкрановых балок пролетом 12м корпуса №74 в связи с образованием наклонных трещин и проверка выносливости после усиления.
- ОАО «Государственное машиностроительное конструкторское бюро
«Вымпел», г. Ахтубинск – расчет усиления сборных железобетонных
стропильных балок с подвесными кранами пролетом 12 м, изготовленных по
серии ПК-01-06 вып. 8Э корпуса 27 в связи с образованием наклонных трещин и
проверка выносливости после усиления.
- При разработке проекта реконструкции жилого дома № 18 с трехэтажным
подземным паркингом по ул. Татарстан в г. Набережные Челны – выполнен
расчет главных и второстепенных балок монолитных перекрытий и пандуса на
выносливость по наклонным сечениям на циклические нагрузки от движения
автотранспорта и работы вентиляционного оборудования.
- При проектировании реконструкции здания по ул. К.Наджми, 20 в г.
Казани – выполнена проверка выносливости балок с большим пролетом среза по
наклонным сечениям, проверка выносливости консолей колон на действие
вибрационных нагрузок от технологического оборудования.
Апробация результатов исследований:
Ос но в н ые по ло же н и я и ре зу л ьт а т ы д иссе р т а ц ио н но й р абот ы п ре дст а в ле н ы,
обсу ж де н ы и о доб ре н ы н а ме ж ду н а ро д но й ко нфе ре н ц и и по бето ну и
же ле зобето ну « И н же не р н ые п роб ле м ы со в ре ме н но го же ле зобето н а» ( П лес, 1995
г); н а Все росс и йс ко й н ауч но-те х н ичес ко й ко нфе ре н ц и и « П роб ле м ы
фо р м и ро в а н и я ст ру кту р ы, э кс п лу ат а ц ио н но й н а де ж ност и и до л го веч ност и
ст ро ите л ь н ы х м ате р и а ло в» ( П лес, 1996 г); н а Все росс и йс ко й ко нфе ре н ц и и
« Но вое в а р х ите кту ре, п рое кт и ро в а н и и ст ро ите л ь н ы х ко нст ру к ц и й и
ре ко нст ру к ц и и» (Чебо кс а р ы, 2001 г); н а н ауч но м се м и н а ре об ще го соб р а н и я
Р А АС Н « Ресу рсо - э не р госбе ре же н ие – к а к мот и в а ц и я т во рчест в а в а р х ите кту р но-
ст ро ите л ь но м т во рчест ве» ( К а з а н ь, 2003 г); н а ме ж ду н а ро д но й н ауч но-
п р а к т ичес ко й ко нфе ре н ц и и «Со в ре ме н н ые те х но ло г и и в п ро м ы ш ле н ност и
ст ро ите л ь н ы х м ате р и а ло в и ст ро й и н дуст р и и» (Бе л го ро д, 2005 г); н а
ме ж ду н а ро д но й н ауч но - п р а кт ичес ко й ко нфе ре н ц и и «О це н к а р ис к а и
бе зо п ас ност ь ст ро ите л ь н ы х ко нст ру к ц и й» ( Во ро не ж, 2006 г); н а е же го д н ы х
ко нфе р е н ц и я х К ИС И, К Г АС А, К Г АС У и н а рес пу б л и к а нс к и х ко нфе ре н ц и я х
( К а з а н ь, 1983-2010 г); н а п роф и л ь н ы х к афе д р а х М ГУ (С а р а нс к, 2009 г), М ГСУ
( Мос к в а, 2009, 2011 г), П ГУ АС ( Пе н з а, 2009 г), С Пб Г АСУ (С а н кт - Пете рбу р г,
2009 г); н а ме ж ду н а ро д но й н ауч но-те х н ичес ко й ко нфе ре н ц и и « П ро м ы ш ле н ное и
г р а ж д а нс кое ст ро ите л ьст во в со в ре ме н н ы х ус ло в и я х» ( Мос к в а, 2011 г); н а
ме ж ду н а ро д но й н ауч но - мето д ичес ко й ко нфе ре н ц и и « Же ле зобето н н ые
ко нст ру к ц и и: исс ле до в а н и я, п рое кт и ро в а н ие, мето д и к а п ре по д а в а н и я»,
пос в я ще н но й 100 - лет и ю со д н я ро ж де н и я В . Н.Б а й ко в а ( Мос к в а, 2012 г), н а
ме ж ду н а ро д но й н ауч но й ко нфе ре н ц и и «Со в ре ме н н ые п роб ле м ы р асчет а и
п рое кт и ро в а н и я же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й м но го эт а ж н ы х з д а н и й»,
пос в я ще н но й 100 - лет и ю со д н я ро ж де н и я П.Ф . Д ро з до в а ( Мос к в а, 2013 г); н а 7 - х
а к а де м ичес к и х чте н и я х Р А АС Н - ме ж ду н а ро д но й н ауч но й ко нфе ре н ц и и
« Ме х а н и к а р а з ру ше н и я бето н а, же ле зобето н а и д ру г и х ст ро ите л ь н ы х
м ате р и а ло в» ( Во ро не ж, 2013 г); н а Все росс и йс к и х н ауч н ы х ко нфе ре н ц и я х
« П роб ле м ы а р х ите кту р ы и ст ро ите л ьст в а» ( К а з а н ь, 2011- 2016 г); н а III
Все росс и йс ко й (II ме ж ду н а ро д но й) ко нфе ре н ц и и по бето ну и же ле зобето ну
«Бето н и же ле зобето н - в з г л я д в бу ду щее» ( Мос к в а, 2014 г); н а 8 - х
а к а де м ичес к и х чте н и я х Р А АС Н - Ме ж ду н а ро д но й н ауч но-те х н ичес ко й
ко нфе ре н ц и и « Ме х а н и к а р а з ру ше н и я ст ро ите л ь н ы х м ате р и а ло в и ко нст ру к ц и й
( К а з а н ь, 2014); н а ме ж ду н а ро д но й н ауч но й ко нфе ре н ц и и «Со в ре ме н н ые
п роб ле м ы р асчет а же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й, з д а н и й и соо ру же н и й н а
а в а р и й н ые во з де йст в и я», пос в я ще н но й 85 - лет и ю к афе д р ы же ле зобето н н ы х
ко нст ру к ц и й и 100 - лет и ю со д н я ро ж де н и я Н . Н . По по в а ( Мос к в а, 2016); н а
ме ж ду н а ро д но й н ауч но й ко нфе ре н ц и и «В ысо ко п роч н ы й бето н - В ПБ 2016»
( К а з а н ь, 2016); н а ме ж ду н а ро д но й н ауч но й ко нфе ре н ц и и «П роб ле м ы
а р х ит е кту р ы и с т ро ите л ьст в а» (К а з а н ь, 2017).
В полном объеме работа заслушена и одобрена на заседании №2 НТС НИУ МГСУ (Москва, 2017)
Личный вклад автора состоит в:
- Р а з р або т ке тео р и и в ы нос л и вос т и же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й, ос но в н ы х
б а зо в ы х по ло же н и й тео р и и в ы нос л и вост и же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й, но в ы х
мето д и к и и мето до в р асчет а же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й н а в ы нос л и вост ь п р и
со в мест но м де йст в и и и з г иб а ю щ и х мо ме нто в и по пе реч н ы х с и л, р асче т н ы х
мо де ле й ус т а лос т но го со п рот и в ле н и я же ле зобето н н ы х и з г иб ае м ы х э ле ме нто в
де йс т в и ю по пе реч н ы х с и л п р и р а з л ич н ы х п ро ле т а х с ре з а, с исте м ы к р ите р ие в
в ы нос л и вост и же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й п р и де йст в и и по пе реч н ы х с и л д л я
мо де л и ро в а н и я все х во з мо ж н ы х в а р и а нто в ме х а н и з мо в р а з ру ше н и я, мето д а
ко нт ро л я г ист е ре з ис н ы х з не р го поте р ь с по мо щ ь ю те п ло в и зо р а и с пособ а
о п ре де ле н и я зо н ко н це нт р а ц и и н а п р я же н и й в с т ро ите л ь н ы х ко нс т ру к ц и я х,
ос но в а н н ы й н а этом мето де.
П ро ве де н и и э кс пе р и ме нт а л ь н ы х исс ле до в а н и й же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й п р и р а з л ич н ы х п ро лет а х с ре з а, в ы я в ле н и и ос но в н ы х з а ко но ме р носте й уст а лост но го со п ро т и в ле н и я же ле зобето н н ы х ко нс т ру к ц и й и обос но в а н и и ме х а н и з мо в и х уст а лост но го р а з ру ше н и я п р и со в мест но м де йст в и и и з г иб а ю щ и х мо ме нто в и по пе реч н ы х с и л.
О п ре де ле н и и н ауч но обос но в а н н ы х п а р а мет ро в п ре де л ь н ы х состо я н и й же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й п р и со в мест но м де йст в и и и з г иб а ю щ и х мо ме нто в и по пе реч н ы х с и л, п ре де ло в в ы нос л и вост и бето н а с ж ато й зо н ы, п ро до л ь но й и по пе реч но й а р м ату р ы, а т а к же а н ке ро в к и п ро до л ь но й а р м ату р ы.
П ро ве де н и и ч ис ле н н ы х исс ле до в а н и й уст а лост но го со п рот и в ле н и я и р а з ру ше н и я же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й п р и со в мест но м де йст в и и
и з г иб а ю щ и х мо ме нто в и по пе реч н ы х с и л п р и р а з л ич н ы х п ро лет а х с ре з а п р и м но го к р ат но по вто р я ю щ и хс я н а г ру з к а х с о п ре де ле н ие м п ре де ло в в ы нос л и вост и и пост рое н ие м тео рет ичес к и х л и н и й в ы нос л и вост и.
Пуб л и к а ц и и. Ос но в ное со де р ж а н ие д иссе рт а ц ио н но й р абот ы от р а же но в 118 пуб л и к а ц и я х, 22 ст ат ь и и з кото р ы х о пуб л и ко в а н ы в п роф и л ь н ы х жу р н а л а х, ре ко ме н до в а н н ы х В А К РФ д л я до кто рс к и х д иссе рт а ц и й, 3 – в рефе р и руе м ы х жу р н а л а х Web of Sciens и Scopus.
Соот ветст в ие д иссе рт а ц и и п а с по рту н ауч но й с пе ц и а л ь ност и: в
соот ветст в и и с фо р му ло й с пе ц и а л ь ност и в д иссе рт а ц и и в ы по л не н ы н ауч но
те х н ичес к ие исс ле до в а н и я и р а з р абот к и в об л аст и р а ц ио н а л ь но го
п рое кт и ро в а н и я ко нст ру кт и в н ы х ре ше н и й же ле зобето н н ы х ко нст ру к ц и й з д а н и й,
обес печ и в а ю щее по в ы ше н ие и х ко нст ру к ц ио н но й бе зо п ас ност и. По луче н н ые в
д иссе рт а ц ио н но м исс ле до в а н и и ре зу л ьт ат ы соот ветст ву ют следующему пу н кт у
п ас по рт а н ауч но й с пе ц и а л ь ност и 05.23.01 «Ст ро ите л ь н ые ко нст ру к ц и и, з д а н и я и
соо ру же н и я»: 3. Со з д а н ие и р а з в ит ие эффе кт и в н ы х мето до в р асчет а и
э кс пе р и ме нт а л ь н ы х исс ле до в а н и й в но в ь во з во д и м ы х, восст а н а в л и в ае м ы х и
ус и л и в ае м ы х ст ро ите л ь н ы х ко нст ру к ц и й н а ибо лее по л но уч ит ы в а ю щ и х
с пе ц иф и ку во з де йст в и й н а н и х, с во йст в а м ате р и а ло в, с пе ц иф и ку
ко нст ру кт и в н ы х ре ше н и й и д ру г ие особе н ност и.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и приложений
общим объемом 394 страницы машинописного текста, из них основного текста – 336 страницы, 240 рисунков, 9 таблиц, список литературы из 299 наименований, в том числе 37 - на иностранном языке.