constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2020-92-6-3-12construction-319Research ArticleТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИTHEORY OF ENGINEERING STRUCTURES. BUILDING UNITSВЛИЯНИЕ ЖЕСТКОСТИ ОПОРНЫХ СВЯЗЕЙ НА СНИЖЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ПЛАНЕTHE SUPPORT BONDS RIGIDITY INFLUENCES ON THE CARRYING CAPACITY REDUCTION OF THE SHALLOW SHELLS ON A RECTANGULAR PLANКолесниковАлександр ГеоргиевичKolesnikovAlexander G.ag-kolesnikov@mail.ruФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»FSBEI HE " Southwest State University "20201401202106312Copyright © Колесников А.Г., 20212021Колесников А.Г.Kolesnikov A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/319

Рассматриваются пологие оболочки на квадратном и прямоугольном плане. Исследуются пологие оболочки как постоянной, так и переменной вдоль образующей толщины с учетом геометрической нелинейности. Рассматривается потеря устойчивости конструкции в следствии уменьшения жесткости одной из опорных связей (переходе от жесткого защемления к шарнирному опиранию). Для решения дифференциальных уравнений пологих геометрически нелинейных оболочек применяется метод Бубнова-Галёркина. В качестве аппроксимирующих выбраны балочные функций В.З. Власова. Использование безразмерных величин позволяет повторить вычисления и получить аналогичные зависимости. Приводятся графики, позволяющие оценить снижение критической нагрузки в оболочке на каждом этапе уменьшения жесткости опоры и спрогнозировать дальнейшее поведение конструкции. Показываются закономерности изменения внутренних усилий для различных видов опирания конструкции. Делаются выводы о необходимых конструктивных решениях для предотвращения прогрессирующего разрушения оболочки в следствии уменьшения жесткости одной из опор.

Geometric nonlinearity shallow shells on a square and rectangular plan with constant and variable thickness are considered. Loss of stability of a structure due to a decrease in the rigidity of one of the support (transition from fixed support to hinged support) is considered. The Bubnov-Galerkin method is used to solve differential equations of shallow geometrically nonlinear shells. The Vlasov's beam functions are used for approximating. The use of dimensionless quantities makes it possible to repeat the calculations and obtain similar dependences. The graphs are given that make it possible to assess the reduction in the critical load in the shell at each stage of reducing the rigidity of the support and to predict the further behavior of the structure. Regularities of changes in internal forces for various types of structure support are shown. Conclusions are made about the necessary design solutions to prevent the progressive collapse of the shell due to a decrease in the rigidity of one of the supports.

пологая оболочкаустойчивость конструкцийжесткость связейгеометрическая нелинейностьпрогрессирующее обрушениеshallow shellstructural stabilitybond stiffnessgeometric nonlinearityprogressive collapseReferencesСП 385.1325800.2018 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения». М.: Минстрой России, 2019. 33 сСП 385.1325800.2018 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения». М.: Минстрой России, 2019. 33 сTsai M.-H. An Approximate Analytical Formulation for the Rise-Time Effect on Dynamic Structural Response Under Column Loss // Int. J. Struct. Stab. Dyn. 2018. Vol. 18, № 03. P. 1850038Tsai M.-H. An Approximate Analytical Formulation for the Rise-Time Effect on Dynamic Structural Response Under Column Loss // Int. J. Struct. Stab. Dyn. 2018. Vol. 18, № 03. P. 1850038Wang Hao, Zhang Anqi, Li Yi, Yan Weiming. A Review on Progressive Collapse of Building Structures // The Open Civil Engineering Journal. 2014. 8(1). Pp. 183-192Wang Hao, Zhang Anqi, Li Yi, Yan Weiming. A Review on Progressive Collapse of Building Structures // The Open Civil Engineering Journal. 2014. 8(1). Pp. 183-192Adam J.M. et al. Research and practice on progressive collapse and robustness of building structures in the 21st century // Eng. Struct. Elsevier, 2018. Vol. 173, № March. P. 122-149Adam J.M. et al. Research and practice on progressive collapse and robustness of building structures in the 21st century // Eng. Struct. Elsevier, 2018. Vol. 173, № March. P. 122-149Al-Salloum Y.A., Abbas H., Almusallam T.H., Ngo T., Mendis P. Progressive collapse analysis of a typical RC high-rise tower // Journal of King Saud University - Engineering Sciences. 2017. Vol. 29. Pp. 313-320. DOI: 10.1016/j.jksues.2017.06.005Al-Salloum Y.A., Abbas H., Almusallam T.H., Ngo T., Mendis P. Progressive collapse analysis of a typical RC high-rise tower // Journal of King Saud University - Engineering Sciences. 2017. Vol. 29. Pp. 313-320. DOI: 10.1016/j.jksues.2017.06.005Kolchunov V.I., Savin S.Y. Survivability criteria for reinforced concrete frame at loss of stability // Mag. Civ. Eng. 2018. Vol. 80. № 4. P. 73-80Kolchunov V.I., Savin S.Y. Survivability criteria for reinforced concrete frame at loss of stability // Mag. Civ. Eng. 2018. Vol. 80. № 4. P. 73-80Савин С.Ю., Колчунов В.И., Ковалев В.В. Критериальная оценка несущей способности сжато-изогнутых элементов реконструируемого железобетонного каркаса при аварийной расчетной ситуации // Строительство и реконструкция. 2020. 1 (87). С. 71-80Савин С.Ю., Колчунов В.И., Ковалев В.В. Критериальная оценка несущей способности сжато-изогнутых элементов реконструируемого железобетонного каркаса при аварийной расчетной ситуации // Строительство и реконструкция. 2020. 1 (87). С. 71-80Семенов А.А., Порываев И.А., Кузнецов Д.В., Нгуен Т.Х., Саитгалина А.С., Трегубова Е.С., Напряженно-деформированное состояние высотного здания при ветровом воздействии и прогрессирующем обрушении // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2017. № 8(59). С. 7-26. DOI: 10.18720/CUBS.59.1Семенов А.А., Порываев И.А., Кузнецов Д.В., Нгуен Т.Х., Саитгалина А.С., Трегубова Е.С., Напряженно-деформированное состояние высотного здания при ветровом воздействии и прогрессирующем обрушении // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2017. № 8(59). С. 7-26. DOI: 10.18720/CUBS.59.1Shan L. et al. Robustness of RC buildings to progressive collapse: Influence of building height // Eng. Struct. Elsevier. 2019. Vol. 183. № August 2018. P. 690-701Shan L. et al. Robustness of RC buildings to progressive collapse: Influence of building height // Eng. Struct. Elsevier. 2019. Vol. 183. № August 2018. P. 690-701Marjanishvili S., Agnew E. Comparison of Various Procedures for Progressive Collapse Analysis // J. Perform. Constr. Facil. 2006Marjanishvili S., Agnew E. Comparison of Various Procedures for Progressive Collapse Analysis // J. Perform. Constr. Facil. 2006Шапиро Г.И., Обухова Л.В., Эйсман Ю.А., Сиротина Е.В. Защита от прогрессирующего обрушения жилых домов первого периода индустриального домостроения серий 1 510, 1-511, 1-515 // Промышленное и гражданское строительство. 2006. № 4. С. 32-35Шапиро Г.И., Обухова Л.В., Эйсман Ю.А., Сиротина Е.В. Защита от прогрессирующего обрушения жилых домов первого периода индустриального домостроения серий 1 510, 1-511, 1-515 // Промышленное и гражданское строительство. 2006. № 4. С. 32-35Kolchunov V.I., Savin S.Y. Dynamic effects in a composite two-component rods which appear when local fracture of the matrix is occurred // Journal of Applied Engineering Science. 2017. Vol. 15. № 3. Pp: 325-331. DOI: 10.5937/jaes15-14602Kolchunov V.I., Savin S.Y. Dynamic effects in a composite two-component rods which appear when local fracture of the matrix is occurred // Journal of Applied Engineering Science. 2017. Vol. 15. № 3. Pp: 325-331. DOI: 10.5937/jaes15-14602Бондаренко В.М., Клюева Н.В. К расчету сооружений, меняющих расчетную схему вследствие коррозионного повреждения // Известия вузов. Строительство. 2008. № 1. С. 4-12Бондаренко В.М., Клюева Н.В. К расчету сооружений, меняющих расчетную схему вследствие коррозионного повреждения // Известия вузов. Строительство. 2008. № 1. С. 4-12Андросова Н.Б., Ветрова О.А. Анализ исследований и требований по защите зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения в законодательно- нормативных документах России и странах Евросоюза // Строительство и реконструкция. 2019. №1 (81). С. 85-96Андросова Н.Б., Ветрова О.А. Анализ исследований и требований по защите зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения в законодательно- нормативных документах России и странах Евросоюза // Строительство и реконструкция. 2019. №1 (81). С. 85-96Ступишин Л.Ю., Колесников А.Г. Восстановление несущей способности и эксплуатационных характеристик геометрически нелинейных пологих оболочек на прямоугольном плане // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 2. С. 51-53Ступишин Л.Ю., Колесников А.Г. Восстановление несущей способности и эксплуатационных характеристик геометрически нелинейных пологих оболочек на прямоугольном плане // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 2. С. 51-53Андреев В. И., Полякова Л. С. Аналитическое решение физически нелинейной задачи для неоднородной толстостенной цилиндрической оболочки // Вестник МГСУ. 2015. № 11. С. 38-45Андреев В. И., Полякова Л. С. Аналитическое решение физически нелинейной задачи для неоднородной толстостенной цилиндрической оболочки // Вестник МГСУ. 2015. № 11. С. 38-45Ступишин Л.Ю., Колесников А.Г., Озерова Т.А. Исследование напряженно-деформированного состояния пологих геометрически нелинейных оболочек вращения // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. № 2-3. С. 232-235Ступишин Л.Ю., Колесников А.Г., Озерова Т.А. Исследование напряженно-деформированного состояния пологих геометрически нелинейных оболочек вращения // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. № 2-3. С. 232-235Stupishin L., Kolesnikov A., Nikitin K. Variable form forming investigation for flexible shallow shells on circular base // Asian Journal of Civil Engineering. 2017. Т. 18. № 2. С. 163-171Stupishin L., Kolesnikov A., Nikitin K. Variable form forming investigation for flexible shallow shells on circular base // Asian Journal of Civil Engineering. 2017. Т. 18. № 2. С. 163-171Stupishin L.Y., Kolesnikov A.G., Nikitin K.E. Optimal design of flexible shallow shells on elastic foundation // Journal of Applied Engineering Science. 2017. Т. 15. № 3. С. 349-353Stupishin L.Y., Kolesnikov A.G., Nikitin K.E. Optimal design of flexible shallow shells on elastic foundation // Journal of Applied Engineering Science. 2017. Т. 15. № 3. С. 349-353Трушин С.И., Мокин Н.А. Численно-аналитическое решение задачи термоупругости цилиндрической оболочки // Научное обозрение. 2015. № 19. С. 151-155Трушин С.И., Мокин Н.А. Численно-аналитическое решение задачи термоупругости цилиндрической оболочки // Научное обозрение. 2015. № 19. С. 151-155

The authors declare that there are no conflicts of interest present.