Напряженно-деформированное состояние кирпичной кладки при действии статических и динамических нагрузок : научное издание

Описание

Перевод названия: Stress-strain state of brickwork under the action of static and dynamic loads

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2019

Ключевые слова: моделирование, кирпичная кладка, динамическая нагрузка, форма собственных колебаний, напряженное состояние, modeling, masonry, dynamic loads, mode of natural vibration frequency, state of tension

Аннотация: Целью работы является исследование особенностей деформирования материалов кирпичной кладки при статическом и динамическом нагружениях. Моделирование напряженно-деформированного состояния кирпичной кладки и расчеты проведены методом конечных элементов с использованием расчетного комплекса APM Civil Engineering. В работе приведены маПоказать полностьютематические модели проведенных расчетов. Расчетная схема и конструкция были выбраны согласно проведенным ранее исследованиям [11-12, 17]. Был исследован фрагмент кирпичной кладки размерами 1030х1060х250 мм. Статическая и динамическая нагрузка передавалась на кладку вдоль диагонали. Конечно-элементная модель исследуемого фрагмента состоит из 274560 объемных 8-узловых элементов. Создана компьютерная модель кирпичной кладки, позволяющая учитывать совместную работу кирпича и раствора. Получены изополя напряжений фрагментов кирпичной кладки при статическом нагружении. Результаты исследования дают основание предполагать, что первая трещина в центральной точке кладки образуется в растворном шве и обусловлена главными растягивающими напряжениями вдоль удлиняющейся диагонали. Найдены формы и частоты собственных колебаний при динамическом нагружении фрагмента кирпичной кладки. Получены изополя напряжений и сопутствующих перемещений от действия динамической нагрузки в различные моменты времени. Расчеты показали, что характер разрушения образцов кладки от действия ударной нагрузки различной интенсивности, совпадает с разрушением от действия статических сил. Выводы. Созданная компьютерная модель кирпичной кладки соответствует реальной конструкции и позволяет детально исследовать процесс деформирования кирпичной кладки с учетом реальных свойств кирпича, раствора и структуры кладки. The aim of the work is to study deformation features of masonry materials under static and dynamic loads. The simulation of the stress-strain state of brickwork and accompanying calculations were carried out by means of the finite element method using the APM Civil Engineering calculation complex. The study presents mathematical models of the calculations. The calculation model and construction were chosen according to previous studies [11-12, 17]. A fragment of brickwork with dimensions of 1030x1060x250 mm was investigated. Static and dynamic load have been transferred to the wall along the diagonal. The finite element model of the studied fragment consists of 274560 three-dimensional 8-node elements. A computer model of brickwork was created, allowing to consider the joint work of brick and mortar. Isopoles of stresses of brickwork fragments under static loading were obtained. The results of the study suggest that the first crack at the central point of the masonry is formed in the mortar joint and is caused by the main tensile stresses along the extending diagonal. The forms and frequencies of natural oscillations are found under dynamic loading of a brickwork fragment. Isopoles of stresses and concomitant displacements from the action of a dynamic load at different points in time were also obtained. Calculations showed that the nature of the destruction of masonry samples from the action of shock loads of varying intensity coincides with the destruction caused by static forces. The created computer model of brickwork corresponds to the actual construction and allows processes of deformation of the brickwork to be investigated in detail, taking the real properties of the brick, mortar and the structure of the brickwork into consideration.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость

Выпуск журнала: Т. 9, 1

Номера страниц: 38-49

ISSN журнала: 22272917

Место издания: Иркутск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет"

Персоны

  • Архипов И.Н. (Инженерно-строительный институт Сибирского федерального университета)
  • Палагушкин В.И. (Инженерно-строительный институт Сибирского федерального университета)
  • Марчук Н.И. (Инженерно-строительный институт Сибирского федерального университета)
  • Петухова И.Я. (Инженерно-строительный институт Сибирского федерального университета)
  • Астраханцев Д.О. (Инженерно-строительный институт Сибирского федерального университета)
  • Пляскин А.С. (Томский государственный архитектурно-строительный университет)

Вхождение в базы данных