2023. — Т 15. — № 4 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/21savn423.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 1.4 Мбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Ряжских, Б. Е. Методы конечно-элементного моделирования и расчета несущей способности двухслойных железобетонных балок с высокопрочным бетоном в сжатой зоне на примере программного комплекса ЛИРА-САПР / Б. Е. Ряжских, М. М. Джавид // Вестник Евразийской науки. — 2023. — Т 15. — № 4. — URL: https://esj.today/PDF/21SAVN423.pdf (дата обращения: 11.12.2024).

Методы конечно-элементного моделирования и расчета несущей способности двухслойных железобетонных балок с высокопрочным бетоном в сжатой зоне на примере программного комплекса ЛИРА-САПР

Ряжских Борис Евгеньевич
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», Воронеж, Россия
Инженер-конструктор
E-mail: Boris_ryazhskikh@mail.ru

Джавид Мохаммад Мехди
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», Воронеж, Россия
Инженер-конструктор
Кандидат технических наук
E-mail: Jvd_mm@mail.ru

Аннотация. В статье рассмотрены два метода конечно-элементного моделирования двухслойных железобетонных балок с высокопрочным бетоном в сжатой зоне в программном комплексе Лира-САПР: с применением стержневой модели и с применением объемных конечных элементов. В обоих случаях расчет выполнялся с учетом физической и геометрической нелинейности. Характеристики материалов принимались по результатам испытаний образцов арматуры и бетона, а диаграммы работы материалов приняты в соответствии с действующими российскими нормами. Нагрузка на балки прикладывалась равными долями. В ходе нагружения фиксировались прогибы, относительные деформации, момент трещинообразования и высота сжатой зоны. Интерпретация результатов производилась на основании испытаний образцов железобетонных балок, имеющих различное продольное армирование на чистый изгиб. В результате, стержневая конечно-элементная модель в качестве метода расчета двухслойных балок показала себя неудовлетворительно. Значения предельных моментов сильно отличаются от полученных в ходе испытаний. Причем эти отличия могут быть как в одну, так и в другую сторону, и в ряде случаев достигают 22 % от фактических. Значения же прогибов во всех расчетах были заниженными. Результаты расчетов с применением объемных конечных элементов с большой степенью точности совпали с результатами, полученными в ходе натурных испытаний. Наибольшее отклонение предельного момента по расчету в Лира-САПР от экспериментального составило 6,4 % для одной из балок. В остальных же случаях точность расчета находится в пределах погрешности. Характер разрушения балок соответствует результатам испытаний. Отклонение величины прогибов от фактических не превысили 14,42 %. Законы деформирования принятые при описании поведения материалов многослойной балки позволяют получить результаты расчета с достаточно высокой точностью.

Ключевые слова: двухслойные балки; высокопрочный бетон; физическая нелинейность материала; диаграмма работы бетона; объемные конечные элементы; метод конечных элементов; железобетонные балки; геометрическая нелинейность

Скачать