Радченко П.А.1, Гончаров М.Е.2, Радченко А.В.2, Плевков В.С.2

ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН ПРИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

Радченко П.А.1, Радченко А.В.2

ВЛИЯНИЕ МНОГОСЛОЙНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕДЕНИЕ СТАЛЬНОЙ ПОДЛОЖКИ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия,

[email protected]

2Томский государственный архитектурно-строительный университет, Томск, Россия, [email protected]

В работе исследуется влияние ударно-волнового нагружения на поведение стальной подложки с покрытием. Двухслойное покрытие производится методом сверхзвукового газопламенного напыления (метод HVOF). Первый, наружный слой представляет собой смесь 13% Co и 87% сплава WC, толщиной 250мкм. Вто-

рой, внутренний слой состоит из сплава NiAl, толщиной 205мкм и с содержанием Ni 95%. Ударно-волновое воздействие инициируется стальной пластиной с началь- ной скоростью 400м/с. Для образования устойчивого покрытия порошок со сред- ним диаметром частиц 14мкм посредством газовой струи переносится на деталь. Частицы обладают высокой кинетической энергией, которая при ударе о подложку превращается в тепловую. Моделирование нагружения проводится посредством метода конечных элементов в трехмерной постановке. Для описания поведения материалов преграды используется упругохрупкая модель с уравнением состоя- ния, учитывающим коэффициенты ударной адиабаты. Для описания материала ударника и подложки используется уравнение состояния в форме Ми-Грюнайзена. Задача решалась численно, методом конечных элементов с использованием явной конечно-разностной схемы Г. Джонсона.

1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия,

[email protected]

2Томский государственный архитектурно-строительный университет, Томск, Россия, [email protected]

Вопросы оценки прочности и деформативности железобетонных колонн и их стыков многоэтажных зданий в последнее время становятся все более актуальны- ми. При возведении железобетонных каркасов многоэтажных жилых и граждан- ских зданий часто встречаются дефекты изготовления и ошибки монтажа, которые, снижая несущую способность колонн и их стыков, могут привести к отказу строи- тельных конструкций или здания в целом. Кроме этого, динамические воздействия могут воспринимать конструкции, которые ранее не рассчитывались на динамиче- ские нагрузки, что обусловлено повышением сейсмичности для многих регионов России и, особенно для городов Западной Сибири.

В настоящей работе приводятся результаты экспериментальных и численных исследований железобетонных колонн и их стыков при вертикальном кратковре- менном динамическом воздействии, результаты которых позволили получить но- вые результаты напряженно деформированного состояния и схемы разрушения.

Программа экспериментальных исследований состояла из трех серий, кото- рые включали в себя пятнадцать образцов, выполненных в масштабе 1:4 к натур- ным колонам, с варьированием наличия стыка, армирования в стыке и внешнего усиления в виде металлических элементов. Все экспериментальные образцы арми- ровались пространственными вязаными каркасами и поперечной арматурой, в при- опорных зонах имелось косвенное армирование в виде сеток.

Испытания железобетонных элементов проводились в лаборатории кафедры железобетонные и каменные конструкции Томского государственного архитектур- но-строительного университета. Для получения информации о поведении элемен- тов использовалась запатентованная установка с системой измерительных прибо- ров.

Проведенные экспериментальные исследования позволили выявить особен- ности напряженно – деформированного состояния железобетонных колонн и их стыков при динамическом воздействии в зависимости от выше указанных парамет- ров.

Дата добавления: 2017-01-14