concconcЖелезобетонные конструкцииReinforced concrete structures2949-16222949-1614Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет10.22227/2949-1622.2023.2.3-12concconc-11Research ArticleТЕОРИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНАTHEORY OF CONCRETE AND REINFORCED CONCRETEАнализ устойчивости железобетонной колонны при горизонтальных ударных воздействияхStability of the RC Column under Horizontal Impactshttps://orcid.org/0000-0002-4765-5819АлексейцевА. В.AlekseytsevA. V.

Анатолий Викторович Алексейцев, доктор технических наук, доцент, доцент, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)

Scopus: 57191530761, Researcher ID: I-3663-2017

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Anatoly V. Alekseytsev, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Reinforced Concrete and Masonry Structures, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Scopus: 57191530761, Researcher ID: I-3663-2017

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

aalexw@mail.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетРоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)Russian Federation20231304202322312Copyright © Алексейцев А.В., 20232023Алексейцев А.В.Alekseytsev A.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.g-b-k.ru/jour/article/view/11

Рассмотрены подходы к оценке устойчивости железобетонных колонн при возникновении горизонтального аварийного удара. Для этого выполнялось конечно-элементное моделирование системы в объемной постановке, расчет по деформированной схеме в рамках нелинейного статического анализа и динамического переходного процесса. При построении модели использовались гексаэдрические элементы, работающие в соответствии с моделью Друкера-Прагера для бетона, а для моделирования арматуры пространственные стержни, деформируемые по модели Прандтля. Ударное воздействие рассматривалось в виде кратковременного импульса постоянной интенсивности. Построены графики зависимости для критической силы для различных сценариев аварийных воздействий на колонну. Результаты исследований могут быть использованы для оценки сопротивляемости железобетонных конструкций прогрессирующему разрушению при их вариантном проектировании и оптимизации.

Approaches to assessment of stability of reinforced concrete columns in case of horizontal emergency impact have been investigated. For this purpose, finite-element modeling of the system in spatial formulation, calculation according to the deformed scheme in the scope of nonlinear static analysis and dynamic transient process have been implemented. When constructing the model, the hexahedral elements were used, working in accordance with the Drucker-Prager model for concrete, and the rebars deformed according to the Prandtl model were used to modelling the reinforcement.

The impact action was considered as a short-term pulse of constant intensity. Dependence diagrams for critical force on various scenarios of emergency impacts on the column have been obtained. Results of researches can be used for an estimation of resistance to the progressive collapse of reinforced concrete structures at their variants design and optimization.

устойчивостьжелезобетонные конструкциичисленное моделированиеударные воздействиядеформацииколонныstabilityreinforced concrete structuresnumerical simulationimpactdeformationscolumnsReferencesKolchunov V.I., Savin S.Yu. Survivability criteria for reinforced concrete frame at loss of stability // Magazine of Civil Engineering. 2018. No 4 (80). С. 73-80.Kolchunov V.I., Savin S.Yu. Survivability criteria for reinforced concrete frames at loss of stability. Magazine of Civil Engineering. 2018. no 4 (80). Pp. 73-80.Колчунов В.И., Моргунов М.В., Кожаринова Л.В., Прасолов Н.О. К вопросу алгоритмизации задачи расчета живучести железобетонных конструкций при потере устойчивости // Промышленное и гражданское строительство. 2012. No 12. С. 52-54.Kolchunov V.I., Morgunov M.V., Kozharinova L.V., Prasolov N.O. To the problem of algorithmization of the problem of calculating the survivability of reinforced concrete structures at loss of stability. Industrial and Civil Engineering. 2012. no 12. Pp. 52-54.Белов Н.Н., Кабанцев О.В., Коняев А.А., Копаница Д.Г., Толкачев В.Ф., Югов А.А., Югов Н.Т. Расчет прочности железобетона на ударные нагрузки // Прикладная механика и техническая физика. 2006. Т. 47. No 6 (280). С. 165-173.N.N. Belov, O.V. Kabantsev, A.A. Konyaev, D.G. Kopanitsa, V.F. Tolkachev, A.A. Yugov, N.T. Calculation of Reinforced Concrete Strength under Impact Loads. Applied Mechanics and Technical Physics. 2006. Т. 47. no 6 (280). Pp. 165-173.Люблинский В.А., Тамразян А.Г. Безопасность несущих систем многоэтажных зданий при локальном изменении жесткостных характеристик несущих элементов // В сборнике: Бетон и железобетон - взгляд в будущее. Научные труды III Всероссийской (II Международной) конференции по бетону и железобетону: В семи томах. 2014. С. 90-99.Lublinsky V.A., Tamrazyan A.G. Safety of load-bearing systems of multi-storey buildings with a local change in the rigidity characteristics of the load-bearing elements. In a collection: Concrete and Reinforced Concrete - a Glance into the Future. Proceedings of the III All-Russian (II International) Conference on Concrete and Reinforced Concrete: In Seven Volumes. 2014. Pp. 90-99.Alekseytsev A.V. Mechanical safety of reinforced concrete frames under complex emergency actions // Magazine of Civil Engineering. 2021. No 3 (103). С. 10306.Alekseytsev A.V. Mechanical safety of reinforced concrete frames under complex emergency actions. Magazine of Civil Engineering. 2021. no 3 (103). Art.n. 10306.Fedorova N.V., Savin S.Y. Time of dynamic impact to elements of RC frame at column buckling // В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety. 2019. С. 033030.Fedorova N.V., Savin S.Y. Time of dynamic impact to elements of RC frame at column buckling. In the collection: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety. 2019. Art.n. 033030.Kabantsev O.V., Mitrovitch B. Justification of the special limit state characteristics for monolithic reinforced concrete bearing systems in the progressive collapse mode // В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. С. 012002.Kabantsev O.V., Mitrovitch B. Justification of the special limit state characteristics for monolithic reinforced concrete bearing systems in the progressive collapse mode. In the collection: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Art.n. 012002.22).Тамразян А.Г., Алексейцев А.В. Оптимальное проектирование несущих конструкций зданий с учетом относительного риска аварий Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. No 7. С. 819-830.Tamrazyan A.G., Alekseytsev A.V. Optimal design of bearing structures of buildings taking into account the relative risk of accidents. Vestnik MGSU. 2019. Т. 14. no 7. Pp. 819-830.Тамразян А.Г., Алексейцев А.В. Эволюционная оптимизация нормально эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций с учетом риска аварийных ситуаций. Промышленное и гражданское строительство. 2019. No 9. С. 45-50.Tamrazyan A.G., Alekseytsev A.V. Evolutionary Optimization of Normally Operated Reinforced Concrete Beam Structures Taking into Account the Risk of Emergency Situations. Industrial and civil engineering. 2019. no 9. Pp. 45-50.Perelmuter A.V., Kabantsev O.V. About the problem of analysis resistance bearing systems in failure of a structural element // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2018. Т. 14. No 3. С. 103-113.Perelmuter A.V., Kabantsev O.V. About the problem of analysis of resistance bearing systems in failure of a structural element. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2018. Т. 14. No 3. Pp. 103-113.Tamrazyan A., Avetisyan L. Comparative analysis of analytical and experimental results of the strength of compressed reinforced concrete columns under special combinations of loads. В сборнике: MATEC Web of Conferences. 5th International Scientific Conference on Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education, IPICSE 2016. 2016. С. 01029.Tamrazyan A., Avetisyan L. Comparative analysis of analytical and experimental results of the strength of com-pressed reinforced concrete columns under special combinations of loads. In the collection: MATEC Web of Conferences. 5th International Scientific Conference on Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education, IPICSE 2016. 2016. Art.n. 01029.Тамразян А.Г. Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов при динамическом нагружении в условиях огневых воздействий // Промышленное и гражданское строительство. 2015. No 3. С. 29-35.Tamrazyan A.G. Calculation of eccentrically compressed reinforced concrete elements under dynamic loading under fire loads. Industrial and Civil Engineering. 2015. no 3. Pp. 29-35.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.