Динамические реакции сталебетонных стержней при гармонических нагрузках при действии продольной силы

Актуальность. Изучение свойств материалов под воздействием динамических нагрузок является важным аспектом для проведения сложных инженерных расчетов. Исследования влияния динамических нагрузок на сталебетонные конструкции приведут к разработке новых методов расчета и проектирования таких конструкций.
Цель исследования – изучить влияние продольной силы на динамическое поведение сталебетонного образца при различных мощностях динамического воздействия.
В исследовании применяются методы экспериментального моделирования при помощи современных измерительных устройств и последующая аналитическая обработка полученных результатов.
Научная новизна заключается в проведении экспериментального исследования динамического поведения сталебетонного образца при действии гармонической нагрузки различной мощности и характера приложения с учетом поэтапно увеличивающейся продольной сжимающей силы.
В результате исследования определены коэффициент затухания колебаний, коэффициент неупругой работы, необходимые при расчете динамических систем в околорезонансных зонах. Также приведены графики зависимости частоты свободных колебаний и амплитуды колебаний от величины продольной сжимающей силы и мощности импульса.
Практическая значимость работы заключается в возможности использования результатов исследования для разработки новых методов расчета и проектирования сталебетонных конструкций, а также оснащения баз данных программ численного моделирования информацией о свойствах сталебетона посредством натурных испытаний.

1. Тихонов И.Н. Исследование прочности внецентренно сжатых железобетонных элементов при кратковременных динамических нагружениях : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1974. 19 с.

2. Тихонов И.Н. Поведение железобетонных элементов при центральном сжатии однократной динамической нагрузкой до разрушения // Железобетонные конструкции : межвузовский сборник научных статей. Куйбышев, 1975. С. 144–152.

3. Копаница Д.Г., Моисеенко Р.П., Пляскин А.С. Собственные колебания сжатой сталебетонной колонны // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2017. Т. 371. № 5. C. 259–261.

4. Копаница Д.Г., Капарулин С.Л., Пляскин А.С., Устинов А.М., Каличкина А.С. Взаимосвязь напряженного состояния сжатой колонны и частоты собственных колебаний // Инвестиции, строительство и недвижимость как материальный базис модернизации и инновационного развития экономики : материалы Пятой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. В 2 частях. 2015. С. 294–300.

5. Копаница Д.Г., Белов Н.Н., Югов Н.Т., Ласковенко А.Г., Ласковенко Г.А., Пляскин А.С., Усманов А.У. Исследование прочности бетонных, фибробетонных и железобетонных плит на высокоскоростной удар модельным снарядом // Современные проблемы расчета железобетонных конструкций, зданий и сооружений на аварийные воздействия : сборник докладов Международной научно-практической конференции. Москва : НИУ МГСУ, 2016. С. 186–192.

6. Пляскин А.С., Устинов А.М., Кошко Б.О. Экспериментальные исследования зависимости частоты собственных колебаний железобетонной колонны от величины сжимающей силы // Инвестиции, строительство, недвижимость как материальный базис модернизации и инновационного развития экономики : материалы VIII Международной научнопрактической конференции. Томск : Изд-во ТГАСУ, 2018. Ч. 1. С. 416–420.

7. Пузанков Ю.И. Прочность и деформативность сжатых железобетонных элементов при поперечной динамической нагрузке : специальность 05.23.01 : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1979. 22 с.

8. Eibl J. Behavior of critical regions under hard impact // Concrete structures underimpact and impulsive loading. Berlin (West), 1982. V. 1. P. 113–127.

9. Louw M.J., Maritz G., Loedolff M.J. The Behaviour of RC Columns under Impact Loading // The Civil Engineer in Sougth Africa. 1992. P. 371–378.

10. Jun W., Yu C., Kai W. Residual strength of CHS short steel columns after lateral impact // Thinwalled structures. 2017. № 118. P. 23–36. DOI: 10.1016/j.tws.2017.04.027

11. Каличкина А.С. Зависимость частоты собственных колебаний трубобетонной колонны от величины сжимающей силы // Инвестиции, строительство, недвижимость как материальный базис модернизации и инновационного развития экономики : материалы VII Международной научно-практической конференции. Томск : Изд-во ТГАСУ. 2017. Ч. 1. С. 350–352.

12. Хазов П.А., Помазов А.П. Прочность и продольный изгиб трубобетонных стержней при центральном сжатии // Строительная механика и конструкции. 2023. № 2 (37). С. 77–86.