Ebook: Расчет железобетонных конструкций на взрывные и ударные нагрузки

Нортхэмптон-Томск: STT, 2004. — 466 с.Строительство многих промышленных объектов в настоящее время невозможно без учета их реакции на динамические нагрузки. Исследование их прочности экспериментальными методами без глубокого теоретического ана­лиза не дает необходимого результата, несмотря на огромные материальные затраты. Основы динамического расчета железобетонных конструкций были разработаны А. А. Гвоздевым. Предложенный им жесткопластический метод нашел применение в практике расчета. Однако область приложения полученных решений ограничивалась конструкциями, допускающими достаточно большие пластические деформации.Теория динамики железобетонных конструкций и совершенствование методов их расчета получили развитие в трудах крупных российских ученых: P. O. Бакирова, В. И. Жарницкого, А. В. Забегаева, В. А. Котляревского, В. И. Майорова, Г. И. Попова, Н. Н. Попова, Б. С. Расторгуева, А. Е. Саргсяна и др. Современные методы динамического расчета железобетонных конструкций предполагают, наряду с аналитическими решениями, использование численных расчетов, что дает возможность провести расчет конструкций весьма сложной формы и определить их напряженно-деформированное состояние во всем диапазоне прочностных свойств материалов.Содержание и расположение материала в данной книге в основном соответствует современному представлению о методах расчета прочности железобетонных конструкций при динамических нагрузках. В первой главе приведены результаты экспериментальных исследований моделей реакторного отделения АЭС на действие воздушной ударной волны (ВУВ) от внешнего взрыва. Рассмотрены случаи, когда на сооружение действует ВУВ от двух последовательно проведенных взрывов. Исследовались модели, закрепленные на поверхности земли и заглубленные в песчаный грунт. Во второй и третьей главах рассмотрены расчетные модели бетона, арматуры и железобетона с трещинами, позволяющие моделировать поведение железобетона в условиях кратковременного динамического нагружения. В четвертой главе рассмотрены особенности динамического расчета железобетонных конструкций методом конечного элемента. Приведены примеры расчета линейных и пространственных железобетонных конструкций на действие ВУВ.Поскольку книга должна не только фиксировать современный уровень, достигнутый по ряду вопросов, но и обрисовать перспективу его развития, авторы сочли возможным кратко освятить в порядке постановки и предварительного исследования проблемы, связанные с расчетом конструкций из бетонных и железобетонных плит при взаимодействии с модельными снарядами, в том числе содержащими взрывное вещество. В пятой главе излагается математическая модель, позволяющая в рамках механики сплошной среды рассчитывать напряженное и деформированное состояние и разрушение в твердых телах при динамических нагрузках. Разработанная на ее основе методика дает возможность рассчитывать в полной трехмерной постановке ударное взаимодействие твердых деформируемых тел с конструкциями, состоящими из слоев бетона, железобетона и песчаного грунта. Приведены результаты исследования железобетонных стен обстройки реакторного отделения АЭС на действие от летящего предмета. В шестой главе приводится модификация метода конечных элементов для решения задач высокоскоростного удара деформируемых твердых тел и представлены некоторые примеры его использования. В частности, приведены анализ взаимодействия сферического ударника с системой пространственно-разнесенных мишеней и расчет ударного взаимодействия частиц с экранированным взрывчатым веществом.Авторы не претендуют на исчерпывающую полноту изложения современных методов прочностных расчетов железобетонных конструкций в условиях удара и взрыва, ограничившись лишь областью науки, в которой они наиболее заинтересованы. Мы заранее благодарим читателей за критические пожелания и замечания в наш адрес.