Статья посвящается численному анализу напряженно-деформированного состояния фиброжелезобетонных плитных конструкций при аварийных динамический воздействиях. Рассматривается сборная плита покрытия защитного сооружения, заглубленного в грунт. Ударные воздействия на плиту считаются импульсными. Причиной их возникновения полагается взрыв на поверхности земли или иной импульс, передающийся через грунт на конструкцию. Исследуется изменение во времени компонентов НДС в бетоне и арматуре при изменении податливости опор. Рассматривается возможность жесткого или упругопластического деформирования опор при ударном воздействии. На конкретном примере показана эффективность предлагаемого подхода при симметричном нагружении импульсной нагрузкой с учетом переменной площади пятна удара. Численное моделирование показало, что как при статическом, так и при динамическом догружении плита разрушается по фибробетону с образованием вантового механизма, при этом сохраняя свойство живучести при обеспечении неразрушаемости арматуры. Показано, что использование податливых опор играет существенную роль в демпфировании колебаний и позволяет регулировать как уровень механической безопасности конструкции, так и ее материалоемкость. Установлена необходимость и актуальность определения фактических демпфирующих свойств конструкций рассматриваемого типа.
The article is devoted to the numerical analysis of the stress-strain state of fiber reinforced concrete slab structures under emergency dynamic impacts. A prefabricated cover slab of a protective structure buried in the ground is considered. Shock effects on the slab are considered to be blast ones. An explosion at the ground surface or another impulse transmitted through the ground to the structure is assumed to be the cause of their occurrence. The change in time of the components of the stress-strain in concrete and reinforcement is investigated in case of change in the suppleness of the supports. The possibility of rigid or elastoplastic deformation of supports under impact action is considered. By means of a concrete example, the efficiency of the suggested approach is demonstrated under symmetric loading by a blast load taking into account a variable shock spot area. Numerical modeling has shown that under both static and dynamic additional loading the slab fractures along the fibro concrete with the formation of a cable mechanism while preserving the survivability property of the reinforcement. It is shown that the use of compliant supports plays an essential role in damping of vibrations and allows to regulate both the level of mechanical safety of the structure and its material capacity. The necessity and urgency of determining the actual damping properties of the structures of the considered type has been established.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.