В работе приводится анализ совместной работы каменных арок и стен, которые оказывают разгружающее влияние на арки. Конечно-элементная модель арки Валлен-Деламота была рассчитана на действие нагрузки вышележащей кладки. Действие нагрузки учитывалось как от совмещенной конечно-элементной модели с жестким соединением арки и вышележащей кладки, так и от гравитационной нагрузки, передаваемой на арку. Построены зависимости максимальных действующих напряжений в арке от модуля упругости вышележащей кладки, отражающие поведение поврежденной кладки, утрачивающей жесткостные свойства. Показано, что при уменьшении модуля упругости до 5-10% от исходного, происходят значительные изменения в напряженно-деформированном состоянии всей конструкции. Полученные результаты демонстрируют, что при нагружении арки гравитационной нагрузкой и отсутствии ограничений вышележащей кладкой вертикальных и горизонтальных перемещений, напряженное состояние арки существенно отличается от ее состояния при моделировании всей конструкции.
The paper analyzes the combined action of stone arches and walls, which exert a unloading effect on the arches. The finite-element model of the Wallen-Delamot arch was designed for the effect of the load of the overlying masonry. The load action was taken into account both from a combined finite element model with a rigid connection of the arch and overlying masonry, and from the gravitational load transferred to the arch. The dependences of the maximum acting stresses in the arch on the modulus of elasticity of the overlying masonry are constructed, reflecting the behavior of the damaged masonry, which lost rigidity properties. It is shown that when the modulus of elasticity decreases to 5-10% of the initial one, significant changes occur in the stress-strain state of the entire structure. The obtained results demonstrate that when the arch is loaded with a gravitational load and there are no restrictions on the overlying laying of vertical and horizontal displacements, the stressed state of the arch differs significantly from its state when modeling the entire structure.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.