Моделирование и метод расчета усиливаемых нагруженных стержневых конструкций

Main Article Content

Мурат Нуриевич Серазутдинов
Маджид Насриевич Убайдуллоев

Аннотация

Представлены разработанные математические модели и вариационный метод расчета пространственных стержневых конструкций, усиленных в нагруженном состоянии. Эти модели и метод расчета имеют более широкие возможности по сравнению с существующими. Их использование позволяет выполнять расчеты стержневых систем, усиливаемых способами наращивания поперечных сечений стержней, изменения расчетной схемы и деформированного состояния. Рассмотрены сложные стержневые конструкции с различными формами поперечного сечения. В основе расчетов лежат гипотезы теории стержней Тимошенко. Для тонкостенных стержней дополнительно использованы положения теории тонкостенных стержней с учетом сдвиговых деформаций. Предполагается, что материал стержневого элемента следует диаграмме линейно упрочняющегося материала. Расчет напряжено-деформированного состояния (НДС) усиленной конструкции выполняется поэтапно. На начальной стадии вычисляются перемещения и напряжения в элементах конструкции под действием исходных нагрузок. На втором этапе определяются величины монтажных сил и напряжений, возникающих при присоединении усиливающих элементов к основным элементам конструкции. На последнем этапе выполняется расчет усиленной конструкции от воздействий дополнительных нагрузок, прикладываемых к конструкции после усиления. Рассмотрены примеры расчета эксплуатируемых конструкций, усиленных различными способами, с использованием предложенных моделей и метода расчета.

Article Details

Как цитировать
Серазутдинов, М. Н., и М. Н. Убайдуллоев. «Моделирование и метод расчета усиливаемых нагруженных стержневых конструкций ». Электронные библиотеки, т. 29, вып. 2, апрель 2026 г., сс. 611-26, doi:10.26907/1562-5419-2026-29-2-611-626.

Библиографические ссылки

1. Liu Y., Gannon L.G. Finite element study of steel beams reinforced while under load // Engineering Structures. 2009. Vol. 31 (11). P. 2630–2642. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2009.06.011
2. Durga P.B., Gupta L.M., Pachpor P.D., Deshpande N.V. Strengthening of steel beam around rectangular web openings // International Journal of Engineering Science and Technology Year. 2011. Vol. 3 (2). P. 1130–1136.
3. Vorob'ev A.V., Faizov I.N. Proektirovanie usileniya raskosnoj fermy // Vestnik PNIPU. Stroitel'stvo i arkhitektura 2012. № 1. P. 162–167.
4. Vild M., Bajer M. Strengthening Under Load: The Effect of Preload Magnitudes // Procedia Engineering. 2016. Vol. 161. P. 343–348. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.08.570
5. Bondarenko S.V., Sanzharovskij R.S. Usilenie zhelezobetonnykh konstrukcij pri rekonstrukcii zdanij. M.: Strojizdat, 1990. 352 p.
6. Vatin N.I., D'yachkova A.A., Kishinevskaya E.V., Kuznecov V.D. Usilenie zhelezobetonnykh konstrukcij s ispol'zovanie kompozicionnykh materialov na osnove uglerodnykh volokon i postnapryagaemykh strendov // Strojprofil'. 2009. № 4. S. 20–21. EDN: SBDDGX
7. Kishinevskaya E.V., Vatin N.I., Kuznecov V.D. Usilenie stroitel'nykh konstrukcij s ispol'zovaniem postnapryazhennogo zhelezobetona // Inzhenerno-stroitel'nyj zhurnal. 2009. № 3. S. 29–32.
8. Neverov A.N., Truntov P.S., Ketsko E.S., Rimshin V.I. Calculating the Strengthening of Construction Structures Before the Reconstruction of the Building // Proceedings of MPCPE 2021. Lecture Notes in Civil Engineering. Vol. 182. P. 173–179. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85236-8_14
9. Sanzharovskij R.S., Astavf'eVD.O., Ulickij V.M., Ziber. F. Usileniya pri rekonstrukcii zdanij i sooruzhenij. Ustrojstvo i raschyoty usilenij zdanij pri rekonstrukcii. SPb. gos. arkhit-stroit. un-t, 1998. 637 p.
10. Vild M., Bajer M. Strengthening Under Load: The Effect of Preload Magnitudes // Procedia Engineering. 2016. Vol. 161. P. 343–348.
11. Merkulov S.I., Tatarenkov A.I., Starodubcev V.G. Usilenie zhelezobe-tonnykh konstrukcij ehkspluatiruemykh zdanij i sooruzhenij // Byulleten' stroitel'noj tekhniki. 2017. № 4 (992). S. 41–43.
12. Duarte M.V. Faria. Strengthening of flat slabs with post-tensioning using anchorages by bonding // Engineering Structures. 2011. Vol. 33 (6). P. 2025–2043. https://doi.org/10.1016/j.engstruct. 2011.02.039
13. Campione G. Load carrying capacity of RC compressed columns strengthened with steel angles and strips // Engineering Structures. 2012. Vol. 40. P. 457–465. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2012.03.006
14. Altin S., Kopraman Y., Baran M. Strengthening of RC walls using externally bonding of steel strips // Engineering Structures. 2013. Vol. 49 (3). P. 686–695. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2012.12.022
15. Choi S.H., Hwang J.H., Han S.J., Joo H.E., Yun H. Do, Kim K.S. Seismic performance assessments of RC frame structures strengthened by external precast wall panel // Applied Science. 2020. Vol. 10 (5). 26 p. https://doi.org/10.3390/app10051749
16. Frolov K.E. Ehksperimental'nye issledovaniya zhelezobetonnykh kon-strukcij gidrotekhnicheskikh sooruzhenij, usilennykh kompozitnymi materialami // Stroitel'naya mekhanika inzhenernykh konstrukcij i sooruzhenij. 2019. T. 15. № 3. S. 237–242. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2019-15-3-237-242
17. Timoshenko S.P., Gere Dzh. Mekhanika materialov. M.: Mir, 1976. 672 p.
18. Serazutdinov M.N., Ubajdulloev M.N. Modelirovanie i raschet sterzh-nevykh konstrukcij, usilennykh v napryazhennom sostoyanii. Kazan': Izd-vo Kazan. nac. issled. tekhnolog. un-t, 2023. 180 s.
19. Serazutdinov M.N., Ubajdulloev M.N. Metod rascheta montazhnykh napryazhenij v sterzhnevykh konstrukciyakh, usilivaemykh v deformirovannom sosto-yanii // Stroitel'naya mekhanika inzhenernykh konstrukcij i sooruzhenij. 2024. T. 20. № 3. S. 197–210. https://doi.org/10.22363/1815-5235-2024-20-3-197-210
20. Serazutdinov M.N., Ubajdulloev M.N. Raschet usilivaemykh napryazhen-nykh tonkostennykh sterzhnej otkrytogo profilya pri uprugoplasticheskikh defor-maciyakh // Uchen. zap. Kazan. un-ta. Ser. Fiz.-matem. nauki. 2015. T. 157, kn. 1. S. 141–146.