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
  • Прогнозирование повреждений исторических каменных зданий при новом строительстве и реконструкции
  • УДК 692.2
    doi: 10.33622/0869-7019.2025.10.21-30
    Борис Анатольевич СМИРНОВ, ведущий инженер-геотехник, 314159265bs@gmail.com
    Центр Диагностики Строительных Конструкций, 196006 Санкт-Петербург, Лиговский просп., 266, стр. 1
    Аннотация. Статья посвящена проблеме определения допустимости внешних техногенных воздействий, вызванных строительством или реконструкцией для исторических каменных зданий. Табличные значения дополнительных деформаций являются эмпирической величиной, т. е. косвенным показателем степени влияния дополнительного воздействия на сооружение и не определяют в полной мере его сохранность. Прямым критерием служит образование и раскрытие трещин. Современные программные комплексы позволяют определять допустимость нового воздействия путем выполнения расчетов зданий совместно с основанием. Образование трещин можно моделировать с помощью нелинейных моделей, которые в том числе учитывают возникающие при этом эффекты: изменение жесткости, перераспределение напряжений, взаимодействие с основанием, что открывает возможности для прямой оценки несущей способности и живучести поврежденных зданий. В то же время на сегодня не существует общепринятой универсальной модели кладки. Поэтому зачастую исследователи используют различные модели, в том числе адаптируя те, что присутствуют в популярных программах. В настоящей работе представлен обзор и анализ нелинейных моделей, реализованных в геотехническом программном комплексе Plaxis и потенциально пригодных для расчетов каменных сооружений. Представлен пример их применения, доказана неплохая сходимость результатов расчета и натурных наблюдений. Приведены эмпирические зависимости для определения входных параметров моделей.
    Ключевые слова: каменная кладка, трещины, нелинейные модели, численное моделирование, совместный расчет
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Сотников С. Н., Симагин В. Г., Вершинин В. П. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений (Опыт строительства в условиях Северо-Запада СССР). М. : Стройиздат, 1986. 96 c.
    2. Ильичев В. А., Коновалов П. А., Никифорова Н. С. Влияние строительства заглубленных сооружений на существующую историческую застройку в Москве // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2001. № 4. С. 19-24.
    3. Фадеев А. Б., Мангушев Р. А., Лукин В. А., Кузнецов А. В. Деформации сооружений при их возведении в условиях плотной застройки С.-Петербурга // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2006. № 1. С. 25-27.
    4. Токарь Р. А. О расчете оснований по деформациям // Труды НИИОСП им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР. 1956. Вып. 30. С. 5-38.
    5. Burland J., Broms B., de Mello V. Behavior of foundations and structures [Особенности работы фундаментов и конструкций]. 9th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering. Tokyo, 1977, session 2, pp. 495-546.
    6. Васенин В. А., Шашкин А. Г. Вековые осадки зданий Санкт-Петербурга. СПб : Геореконструкция, 2022. 440 с.
    7. Елгаев В. С. Критерии оценки возможных повреждений зданий в результате осадок поверхности грунта при проходке тоннелей неглубокого заложения щитовым способом // Инженерная геология. 2012. № 3. С. 56-67.
    8. Смирнов Б. А., Полунин В. М. Обзор и анализ нелинейных моделей, применяемых для численного моделирования каменных сооружений совместно с основанием // Вестник гражданских инженеров. 2025. № 2(109). С. 41-53.
    9. Lasciarrea W. G. A modified jointed rock model for masonry in soil-structure interaction problems [Модифицированная модель сочлененных скальных пород для кладки в задаче взаимодействия грунта и конструкции]. Diss. Rome, Roma Tre University, 2021. 130 p.
    10. Lasciarrea W. G., Amorosi A., Boldini D., Felice G., Malena M. Jointed Masonry Model: A constitutive law for 3D soil-structure interaction analysis [Основополагающий закон для анализа взаимодействия 3D грунта и конструкции]. Engineering Structures, 2019, vol. 201, pp. 109-123.
    11. Pepe P., Sangirardi M. et al. Discrete and continuous approaches for the failure analysis of masonry structures subjected to settlements [Дискретные и непрерывные подходы к анализу разрушений каменных конструкций, подверженных осадкам]. Frontiers in Built Environment, 2020, vol. 6, pp. 1-14.
    12. Schadlich B., Schweiger H. F. A new constitutive model for shotcrete [Новая модель торкрет-бетона]. Numerical Methods in Geotechnical Engineering, 2014, vol. 1, pp. 103-108.
    13. Schьtz R., Potts D. M., Zdravkovic L. Advanced constitutive modelling of shotcrete: Model formulation and calibration [Усовершенствованное моделирование торкрет-бетона: формулировка и калибровка модели]. Computers and Geotechnics, 2011, vol. 38, no. 6, pp. 834-845.
    14. Hoek E., Brown E. T. The Hoek-Brown failure criterion and GSI - 2018 edition [Критерий разрушения Хока-Брауна и GSI - издание 2018 г.]. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2019, vol. 11, no. 3, pp. 445-463.
    15. Мирный А. Ю., Мосина А. С. Математические модели грунтов для инженеров. М. : ГеоИнфо, 2024. 414 с.
    16. Hoek E. Practical rock engineering [Практическая горная инженерия]. Toronto, Rocscience Publ., 2023. 341 p.
    17. Вербило П. Э., Иовлев Г. А., Беляков Н. А. Методика подбора параметров модели Хука-Брауна с разупрочнением для массива горных пород на основе лабораторных испытаний образцов и численных экспериментов трещиноватого массива в дискретной постановке // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2025. № 2. С. 57-77.
    18. Iovlev G. A., Belov N. V., Zileev A. G. Numerical prediction of crack formation in historic masonry buildings [Численное прогнозирование образования трещин в исторических каменных зданиях]. Magazine of Civil Engineering, 2024, vol. 17(4), pp. 12805-12805.
    19. Алексеев П. А., Трофимов А. В. Анизотропия прочности каменной кладки исторических зданий при растяжении // Промышленное и гражданское строительство. 2024. № 10. С. 24-31. doi: 10.33622/ 0869-7019.2024.10.24-31
    20. Онищик Л. И. Прочность и устойчивость каменных конструкций. М.-Л. : Главредстройлист, 1937. 292 с.
    21. Ghiassi B., Milani G. Numerical modeling of masonry and historical structures from theory to application [Численное моделирование каменных и исторических конструкций от теории к практике]. Kidlington, Woodhead Publ., 2019. 890 p.
    22. Jafari S. Material characterisation of existing masonry [Характеристики существующей кладки]. Diss. Enschede, Ipskamp Printing, 2021. 251 p
    23. Lourenзo P. J. B. B. Computational strategies for masonry structures [Вычислительные стратегии для каменных конструкций]. Diss. Delft, Delft University Press, 1996. 210 p. EDN: FULMYH
    24. Abbati D. A., D'Altri A. M. et al. Seismic assessment of interacting structural units in complex historic masonry constructions by nonlinear static analyses [Сейсмическая оценка взаимодействующих конструктивных элементов в сложных исторических каменных сооружениях с помощью нелинейного статического анализа]. Computers & Structures, 2018, vol. 213, pp. 57-71.
    25. Инчик В. В. Кирпичный Санкт-Петербург в XVIII- XIX вв. СПб, 2018. 464 с.
  • Для цитирования: Смирнов Б. А. Прогнозирование повреждений исторических каменных зданий при новом строительстве и реконструкции // Промышленное и гражданское строительство. 2025. № 10. С. 21-30. doi: 10.33622/0869-7019.2025.10.21-30

НАЗАД