concconcЖелезобетонные конструкцииReinforced concrete structures2949-16222949-1614Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет10.22227/2949-1622.2023.3.3-10concconc-19Research ArticleТЕОРИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНАTHEORY OF CONCRETE AND REINFORCED CONCRETEВлияние ползучести бетона на выгиб предварительно напряженной мостовой балкиInfluence of Concrete Creep on the Bending of a Prestressed Bridge Beamhttps://orcid.org/0000-0003-3913-9694ГайджуровПетр ПавловичGaidzhurovPetr P.

советник РААСН, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Строительная механика и теория сооружений»

 

Advisor of RAACS, Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the department "Structural Mechanics and Theory of Structures"

gpp-161@yandex.ruИсхаковаЭльвира РашидовнаIskhakovaElvira R.

аспирант кафедры «Градостроительство, проектирование зданий и сооружений»

 

postgraduate student of the department "Urban Planning, Design of Buildings and Structures"

elvira.ishakova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8702-5168СавельеваНина АлександровнаSavelevaNina A.

старший преподаватель кафедры «Строительная механика и теория сооружений»

Senior Lecturer, Department "Structural Mechanics and Theory of Structures"  

ninasav86@mail.ruДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian FederationЮжно-Российского государственного политехнического университета им. М.И.Платова (НПИ)РоссияM.I. Platov South Russian State Polytechnic University (NPI)Russian Federation20231907202333310Copyright © Гайджуров П.П., Исхакова Э.Р., Савельева Н.А., 20232023Гайджуров П.П., Исхакова Э.Р., Савельева Н.А.Gaidzhurov P.P., Iskhakova E.R., Saveleva N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.g-b-k.ru/jour/article/view/19

К настоящему времени накоплен значительный экспериментальный и теоретический материал по ползучести бетона. Вместе с тем известные подходы к расчету бетонных и железобетонных конструкций с учетом ползучести ориентированы главным образом на решение задач с относительно простой геометрией изделия. Кроме этого, отсутствуют механико-математические модели наследственного типа, ориентированные на метод конечных элементов. Концепция моделирования длительной деформации железобетонных конструкций в трехмерной постановке, базирующаяся наиспользовании интегрального модуля деформации бетона, не позволяет осуществлять проектирование с учетом технологической предыстории. По этому актуальной является проблема разработки конечно-элементного алгоритма и соответствующего программного обеспечения, позволяющего моделировать объемное напряженно-деформированное состояние большепролетных предварительно напряженных железобетонных конструкций в рамках теории наследственного старения.

By present time significant experimental and theoretical material on concrete creep has been accumulated. At the same time, the known approaches to calculation of concrete and reinforced concrete structures with regard to creep are oriented mainly to solving problems with relatively simple geometry of the product. Moreover, there are no mechanic-mathematical models of hereditary type oriented to the finite-element method.

The concept of modelling of long-term deformation of reinforced concrete structures in a three-dimensional statement, based on the use of the integral deformation modulus of concrete, does not allow one to carry out designing considering the technological prehistory. Therefore, the problem of developing a finite-element algorithm and corresponding software allowing the modelling of the volumetric stress-strain state of large-span prestressed reinforced concrete structures within the framework of the theory of hereditary aging is relevant.

 

 

 

 

метод конечных элементовползучесть бетонапредварительное напряжениемостовая балкаfinite element methodconcrete creepprestressingbridge beamReferencesКаптелин С.Ю., Марченко М.С. Предварительное напряжение балочных пролетных строений. Путь и путевой хозяйство. – 2020. – №9 – С. 25-28.Kaptelin S.Yu., Marchenko M.S. Preliminary tension of girder superstructures. Path and track economy. – 2020. No. 9 – Pp. 25-28.Конструкции железобетонные монолитные с напрягаемой арматурой без сцепления с бетоном. Правила проектирования. Методическое пособие. – М.: Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве», 2017. – 109 с.Reinforced concrete monolithic structures with tensioned reinforcement without adhesion to concrete. Design rules. Methodical manual. – Moscow: Ministry of Construction and Housing and Communal Services of the Russian Federation Federal Autonomous Institution "Federal Center for Standardization, Standardization and Conformity Assessment in Construction", 2017. – 109 p.Gaidzhurov P.P., Iskhakova E.R., Saveleva N.A. Reinforced Concrete Structures.2023;3(3): 3–10Sun B., Yang Y., Li X., Yan M., Xie M., Bao Y. Full-scale investigation of post-tensioned prestressed concrete bridge girders subjected to frost heaving in cold regions, Engineering Structures. 2022. Volume 250. 113413. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.113413.Sun B., Yang Y., Li X., Yan M., Xie M., Bao Y. Full-scale investigation of post-tensioned prestressed concrete bridge girders subjected to frost heaving in cold regions, Engineering Structures. 2022. Volume 250. 113413. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.113413.Sun Y., Wu T., Liu X. Design of concrete beams reinforced and unbonded prestressed with FRP bars based on serviceability requirements, Composite Structures. 2022. Volume 300. 116133. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116133.Sun Y., Wu T., Liu X. Design of concrete beams reinforced and unbonded prestressed with FRP bars based on serviceability requirements, Composite Structures. 2022. Volume 300. 116133. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116133.Chang X., Wang X., Liu C., Huang H., Zhu Z., Wu Z. Parametric analysis on the flexural behaviour of RC beams strengthened with prestressed FRP laminates, Structures. Volume 47. Pp. 105-120. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.11.054.Chang X., Wang X., Liu C., Huang H., Zhu Z., Wu Z. Parametric analysis on the flexural behaviour of RC beams strengthened with prestressed FRP laminates, Structures. Volume 47. Pp. 105-120. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.11.054.Tong T., Liu Z., Zhang J., Yu Q. Long-term performance of prestressed concrete bridges under the intertwined effects of concrete damage, static creep and traffic-induced cyclic creep, Engineering Structures. 2016. Volume 127. Pp. 510-524. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.09.004.Tong T., Liu Z., Zhang J., Yu Q. Long-term performance of prestressed concrete bridges under the intertwined effects of concrete damage, static creep and traffic-induced cyclic creep, Engineering Structures. 2016. Volume 127. Pp. 510-524. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.09.004.Тамразян А.Г. К устойчивости внецентренно сжатых железобетонных элементов с малым эксцентриситетом с учетом реологических свойств бетона, Железобетонные конструкции. – 2023; 2(2): С. 48-57.Tamrazyan A.G. On the stability of non-centrally compressed reinforced concrete elements with low eccentricity taking into account the rheological properties of concrete, Reinforced concrete structures. – 2023; 2(2): pp. 48-57.Маилян Д.Р., Георгиев С.В. К определению прогибов гибких внецентренно сжатых железобетонных стоек, усиленных в поперечном направлении композитными материалами, Железобетонные конструкции – 2023; 2(2): С. 32-41.Mailyan D.R., Georgiev S.V. To the definition of deflections of flexible out–of-center compressed reinforced concrete struts reinforced in the transverse direction with composite materials, Reinforced concrete structures - 2023; 2(2): pp. 32-41.Портаев Д.В. Расчет и конструирование монолитных преднапряженных конструкций гражданских зданий: Научное издание. – М.: Изд-во АСВ, 2011. – 248 с.Portaev D.V. Calculation and design of monolithic prestressed structures of civil buildings: Scientific edition. – M.: Publishing House of the DIA, 2011. – 248 p.Арутюнян Н.Х., Зевин А.А. Расчет строительных конструкций с учетом ползучести.−М.: Стройиздат, 1988.−256с.Harutyunyan N.H., Zevin A.A. Calculation of building structures taking into account creep. Moscow: Stroyizdat, 1988. 256 p.Александровский С.В. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на изменение температуры и влажности с учетом ползучести. – М.: Стройиздат, 1973. – 432 с.Alexandrovsky S.V. Calculation of concrete and reinforced concrete structures for temperature and humidity changes taking into account creep. Moscow: Stroyizdat, 1973. 432 p.Бондаренко В.М. Инженерные методы нелинейной теории железобетона. – М.: Стройиздат, 1984. – 183 с.Bondarenko V.M. Engineering methods of nonlinear theory of reinforced concrete. Moscow: Stroyizdat, 1984. 183 p.Бондаренко В.М., Колчунов В.И. Расчетные модели силового сопротивления железобетона. – М.: АСВ, 2004. 112 с.Bondarenko V.M., Kolchunov V.I. Computational models of the force resistance of reinforced concrete. Moscow: ASV, 2004. 112 p.Прокопович И.Е., Зедгенидзе В.А. Прикладная теория ползучести. – М.: Стройиздат, 1980. – 240 с.Prokopovich I.E., Zedgenidze V.A. Applied theory of creep. Moscow: Stroyizdat, 1980. – 240 p.Тамразян А.Г., Есаян С.Г. Механика ползучести бетона. – М.: МГСУ, 2012. – 490 с.Tamrazyan A.G., Yesayan S.G. Mechanics of concrete creep. – Moscow: MGSU, 2012. – 490 p.Крылов С.Б., Арленинов П.Д. Современные исследования в области теории ползучести бетона, Вестник НИЦ « Строительство». – 2018. – №1(16) – С. 67-75.Krylov S.B., Arleninov P.D. Modern research in the field of creep theory of concrete. Bulletin of SIC "Construction". – 2018. – №1(16) – Pp. 67-75.Галустов К.З. Учет ползучести бетона при расчете железобетонных конструкций современных АЭС, Бетон и железобетон. – 2007.– №3 – С. 22-24.Galustov K.Z. Taking into account the creep of concrete when calculating reinforced concrete structures of modern nuclear power plants. Concrete and reinforced concrete. 2007. No. 3. Pp. 22-24.Гайджуров П.П., Исхакова Э.Р. Модели теории ползучести бетона и их конечно-элементная реализация, Вестник Донского гос. тех. ун-та. – 2012. – № 7 – С. 99-107.Gaijurov P.P., Iskhakova E.R. Models of concrete creep theory and their finite element implementation. Bulletin of the Don State Technical University. 2012. No. 7. Pp. 99-107.Гайджуров П.П., Исхакова Э.Р. Решение плоской задачи наследственной теории старения методом конечных элементов, Строительная механика и расчет сооружений. – 2013.– №1 – С. 40-45.Gaijurov P.P., Iskhakova E.R. The solution of the planar problem of the hereditary theory of aging by the finite element method. Construction mechanics and calculation of structures. – 2013.– No. 1 – pp. 40-45.Гайджуров П.П., Исхакова Э.Р. Конечно-элементное решение плоской задачи теории наследственного старения бетона с учетом принципа наложения воздействий и быстро набегающей ползучести материала, Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2014662079. РФ, Роспатент.–Заявл. 26.09.14; зарег. 21.11.2014.Gaijurov P.P., Iskhakova E.R. Finite-element solution of the planar problem of the theory of hereditary aging of concrete, taking into account the principle of superimposition of impacts and rapidly advancing creep of the material, Certificate of official registration of the computer program No. 2014662079. Russian Federation. Rospatent.–Declared on 26.09.14; 21.11.2014.

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