Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Вероятностная модель отказа железобетонной рамы при потере устойчивости
  • УДК 624.07
    doi: 10.33622/0869-7019.2024.10.04-11
    Виталий Иванович КОЛЧУНОВ, доктор технических наук, профессор, академик РААСН, asiorel@mail.ru
    Наталия Витальевна ФЕДОРОВА, доктор технических наук, профессор, советник РААСН, fedorovanv@mgsu.ru
    Сергей Юрьевич САВИН, кандидат технических наук, доцент, savinsyu@mgsu.ru
    Маргарита Андреевна АМЕЛИНА, аспирантка, margo.dremova@mail.ru
    Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Несмотря на введенный стандарт по основным принципам надежности, реальный инструментарий для практической реализации такого документа при проектировании строительных конструкций до настоящего времени не разработан. Необходимы исследования по этой проблеме и разработка соответствующих вероятностных моделей для прогноза и оценки надежности строительных конструкций зданий и сооружений в особых расчетных ситуациях. В этой связи предложена вероятностная модель расчета риска отказа железобетонной рамы при потере устойчивости ее элементов, вызванной особым воздействием - удалением одной из колонн. Определение критических сил в сжато-изогнутых колоннах рамы при рассматриваемом двухэтапном режиме нагружения рамы статической нагрузкой и динамическом догружении от внезапного особого воздействия выполнено методом перемещений. При этом учтено уровневое изменение жесткостей элементов рамы вследствие трещинообразования при нагружении конструкции. Вероятностная модель отказа элементов рамы после внезапного удаления одной из колонн построена с использованием принципа эквиградиентности. Приведен пример определения вероятности потери устойчивости конструкции железобетонной рамы при рассмотренном режиме нагружения и выполнено сопоставление расчетных и опытных значений критических сил потери устойчивости рамы.
    Ключевые слова: железобетонная рама, вероятностная модель, потеря устойчивости конструкции, трещинообразование, переменная жесткость, эквиградиентность
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Колчунов В. И., Тур В. В. Направления проектирования конструктивных систем в особых расчетных ситуациях // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 7. С. 5-15. doi: 10.33622/0869-7019.2023.07.05-15
    2. Adam J. M, Parisi F., Sagaseta J., Lu X. Research and practice on progressive collapse and robustness of building structures in the 21st century [Исследования и практика прогрессирующего обрушения и живучести строительных конструкций в 21 в.] // Engineering Structures. 2018. Vol. 173. Pp. 122-149.
    3. Kiakojouri F., Zeinali E., Adam J. M., Biagi V. D. Experimental studies on the progressive collapse of building structures: A review and discussion on dynamic column removal techniques [Экспериментальные исследования прогрессирующего обрушения строительных конструкций: обзор и обсуждение методов динамического удаления колонн ] // Structures. 2023. No. 57. Pp. 105059.
    4. Qiao H., Yang Y., Zhang J. Progressive collapse analysis of multistory moment frames with varying mechanisms [Анализ прогрессирующего обрушения многоэтажных моментных рам с различными механизмами] // Journal of Performance of Constructed Facilities. 2018. No. 4(32). Pp. 04018043.
    5. Kiakojouri F., De Biagi V., Chiaia B., Sheidaii M. R. Progressive collapse of framed building structures: current knowledge and future prospects [Прогрессирующее обрушение каркасных строительных конструкций: современные знания и перспективы на будущее] // Engineering Structures. 2020. Vol. 206. Pp. 110061.
    6. Александров А. В., Травуш В. И., Матвеев А. В. О расчете стержневых конструкций на устойчивость // Промышленное и гражданское строительство. 2002. № 3. С. 16-20.
    7. Колчунов В. И., Моргунов М. В., Кожаринова Л. В., Прасолов Н. О. К вопросу алгоритмизации задачи расчета железобетонных конструкций при потере устойчивости // Промышленное и гражданское строительство. 2012. № 12. С. 77-79.
    8. Savin S., Kolchunov V., Fedorova N., Tuyen Vu. N. Experimental and numerical investigations of RC frame stability failure under a corner column removal scenario. [Экспериментальные и численные исследования потери устойчивости железобетонной рамы при сценарии удаления угловой колонны] // Buildings. 2023. No. 13. doi: 10.3390/buildings13040908
    9. Mahdi S., Mohamed Ali M. S., Sheikh A. H., Gravina R. J. Novel approach to the stability of reinforced concrete columns [Новый подход к устойчивости железобетонных колонн] // Engineering Structures. 2023. Vol. 289. Pp. 116293.
    10. Bazant Z. P., Cedolin L., Tabbara M. R. New method of analysis for slender columns [Новый метод анализа тонких колонн] // ACI Structural Journal. 1991. Vol. 88(4). Pp. 391-401.
    11. Тамразян А. Г. Концептуальные подходы к оценке живучести строительных конструкций, зданий и сооружений // Железобетонные конструкции. 2023. № 3(3). С. 62-74. doi: 10.22227/2949-1622.2023.3.62-74
    12. Memari M., Mahmoud H., Ellingwood B. Stability of steel columns subjected to earthquake and fire loads [Устойчивость стальных колонн, подверженных сейсмическим и огневым нагрузкам] // Journal of Structural Engineering. 2018. No. 144(1). Pp. 04017173. doi: 10.1061/(ASCE ST.1943-541X.0001909
    13. Тур В. В., Надольский В. В. Концепция проектирования строительных конструкций на основе численных моделей сопротивления // Строительство и реконструкция. 2022. № 6. С. 78-90.
    14. Hingonrani R. Acceptable life safety risks associated with the effects of gas explosions on reinforced concrete structures [Допустимые риски для безопасности жизнедеятельности, связанные с воздействием взрывов газа на железобетонные конструкции]. Caminos, 2017. 227 р.
    15. Гениев Г. А. О принципе эквиградиентности и применении его к оптимизационным задачам устойчивости стержневых систем // Строительная механика и расчет сооружений. 1979. № 6. С. 8-13.
    16. Гениев Г. А., Колчунов В. И., Дегтярь А. Н. Вопросы оптимизации характеристик надежности железобетонных многопролетных балок с позиции минимальной вероятности их отказа // Материалы международных академических чтений "Новые энергосберегающие архитектурно-конструктивные решения жилых и гражданских зданий". Орел, 2003. С. 163-166.
    17. Колчунов Вл. И., Федоров С. С. Определение уровневого расстояния между трещинами в железобетонных конструкциях // Строительство и реконструкция. 2024. № 4. С. 14-28.
  • Для цитирования: Колчунов В. И., Федорова Н. В., Савин С. Ю., Амелина М. А. Вероятностная модель отказа железобетонной рамы при потере устойчивости // Промышленное и гражданское строительство. 2024. № 10. С. 4-11. doi: 10.33622/0869-7019.2024.10.04-11

НАЗАД