Статья посвящена методам расчета усиления фундаментов с учетом фактического напряженно-деформированного состояния оснований и фундаментов. В нормативных документах отсутствуют рекомендации по расчету усиления плитных фундаментов сваями, а предлагаемые в научной литературе методы усиления фундаментов сваями не учитывают нагрузку, переданную на основание до выполнения усиления. Показано, что в результате таких расчетов сваи или сильно перегружены, или недогружены. Выполнены численные исследования взаимодействия плитного фундамента с грунтоцементными сваями усиления с учетом истории нагружения. Выявлены факторы, определяющие нагрузку на сваи при локальной расстановке. Получены некоторые закономерности, рекомендуемые для расчетов усиления фундаментов. Предложена методика расчета нагрузки на грунтоцементные сваи при усилении плитного фундамента с учетом нагрузок, переданных на основание плиты до выполнения усиления и даны рекомендации по назначению параметров свайного поля.

Влияние скорости деформаций древесины на значение начального модуля упругости и предел прочности может существенным образом повлиять на результат расчета конструкции при действии низкоскоростной нагрузки. Ниже приводятся результаты экспериментальных исследований образцов из древесины сосны на одноосное сжатие в диапазоне скоростей нагрузки от 4 мм/мин. до 1000 мм/мин. Установлены закономерности изменения начального модуля упругости и прочности древесины вдоль волокон, в радиальном и тангенциальном направлениях. Выявлены зависимости модуля упругости и предела прочности древесины от скорости нагрузки. Эксперименты показали, что диаграммы зависимости значений модуля упругости с увеличением скорости нагрузки имеют нелинейный характер с наибольшим градиентом на начальном этапе деформирования. Получены характерные формы разрушения экспериментальных образцов при сжатии вдоль волокон, в радиальном и тангенциальном направлениях. Установлено, что наиболее чувствительными к увеличению скорости нагрузки являются образцы, подверженные сжатию в тангенциальном направлении.

В статье дается вывод аналитической зависимости прогиба статически определимой фермы с параллельными поясами и консольными участками в зависимости от ее размеров и числа панелей. Анализируются асимптотические свойства решения с учетом различных жесткостей стержней поясов и решетки фермы. Усилия в стержнях определяются методом вырезания узлов по программе, написанной в системе компьютерной математики Maple. Обобщение решений, полученных для ферм с различным числом панелей, производится методом индукции. Подобие формул для прогиба позволяет выписать последовательность коэффициентов при соответствующих параметрах фермы. Выводится рекуррентное уравнение, которому удовлетворяют члены последовательности, и находится его решение. Полученное решение позволяет также оптимизировать ферму за счет выбора наиболее рационального распределения сечений стержней поясов и решетки.

В статье произведен анализ результатов экспериментальных исследований деформирования и разрушения пяти серий железобетонных балок сплошного и составного сечений, включая образцы с моделированием коррозионного повреждения. Приведено краткое описание методики и программы испытаний железобетонных конструкций. Выполнен анализ влияния основных варьируемых параметров (значений пролетов среза, наличия шва контакта, структуры сечения коррозионно поврежденных образцов) на форму разрушения и несущую способность по наклонному сечению сплошных и составных конструкций. Уделено внимание и случаю разрушения составной железобетонной балки по шву контакта двух бетонов. Дан анализ особенностей основных видов напряженно-деформированного состояния в зоне с наклонными трещинами, которые необходимо учитывать при обосновании соответствующих критериев прочности.

В статье исследуется вопрос о подобии графиков «максимальный прогиб упругих пластинок - отношение их конформных радиусов» и «основная частота колебаний - отношение конформных радиусов». Рассматриваются пластинки в виде многоугольников, описанных вокруг окружности (треугольников, ромбов, правильных n-угольников). Вводится понятие - коэффициент подобия, с помощью которого можно по известным значениям максимального прогиба пластинок с условиями шарнирного опирания по контуру приближенно оценивать эту величину для пластинок с жестким защемлением по контуру и наоборот. Аналогично оцениваются и основные частоты рассматриваемых пластинок. Приводятся численные примеры расчетов. Использование предложенного способа определения максимального прогиба и основной частоты колебаний с помощью коэффициента подобия можно рекомендовать для получения оценочных результатов на начальной стадии проектирования конструкций в виде пластинок.

Обсуждается техническое состояние и механизмы разрушения эксплуатируемых каменных сводов цилиндрического очертания. Приводятся известные способы их усиления. Описываются достоинства и недостатки методов усиления посредством устройства сплошного армирующего штукатурного слоя и ребер жесткости. Как более современный и предпочтительный предлагается способ усиления сводов путем их армирования сетками из композитных материалов (ФАП). Представляются технология устройства и достоинства системы усиления композитными материалами Fibre Reinforced Cementitious Matrix (FRCM), в рамках которой, вместо эпоксидного клея, используются специальные штукатурные растворы. Анализируются результаты экспериментальных исследований сжато-изгибаемых армированных и неармированных каменных образцов. Делается вывод о том, что наибольший эффект армирования сетками из композитных материалов (ФАП) может быть достигнут для сводов полукруглого очертания и наименьший эффект для пологих сводов.

Рассматриваются особенности решения некоторых задач расчета прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов прямоугольного сечения с одиночной и двойной ненапрягаемой арматурой с использованием областей относительного сопротивления. Показано влияние на армирование элементов прочности бетона и геометрических размеров сечения. Предложены зависимости для определения минимальной прочности бетона, минимальных размеров сечения, минимального одиночного или двойного армирования изгибаемых железобетонных элементов в зависимости от величины внешнего воздействия и расположения арматуры по высоте сечения. Рассмотрен расчет железобетонных элементов со смешанным армированием растянутой зоны арматурой разных классов, которое часто встречается при усилении железобетонных конструкций. Полученные зависимости позволяют решать задачи прямого и обратного проектирования нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов с одиночным и двойным армированием, получая экономичные и наглядные решения.

В статье рассматривается задача о свободных колебаниях упругих ортотропных пластинах, срединная плоскость которых имеет форму параллелограмма, а условия закрепления на контуре представляют собой произвольную комбинацию шарнирного опирания и жесткого защемления вдоль сторон. Для решения указанной задачи используется приближенный аналитический метод интерполяции по коэффициенту формы, основанный на функциональной связи интегрального геометрического параметра формы срединной плоскости пластины (коэффициент формы) и её интегрального физико-мехнического параметра (основная частота собственных колебаний в ненагруженном состоянии). Форму срединной плоскости параллелограммной пластины предлагается получать путем аффинного геометрического преобразования из ромбической или прямоугольной пластин. Значения основных частот собственных колебаний этих пластин являются опорными решениями. Интерполяция осуществляется с использованием полиномиальной аппроксимирующей функции. В статье впервые получены выражения для поверхностей значений основных частот собственных колебаний ортотропных ромбических пластин (одна из осей ортотропии направлена вдоль стороны пластины), аргументами в которых являются коэффициент формы и отношения цилиндрических изгибных жесткостей. Полученые результаты сопоставлены с решениями по МКЭ в программах SCAD и ЛИРА-САПР.

В статье рассмотрены вопросы и приведены результаты имитационного моделирования эффекта динамического гистерезиса дорожной конструкции при воздействии на ее поверхность подвижной нагрузки от расчетного транспортного средства. Механические параметры слоев дорожной конструкции, при проведении моделирования динамического воздействия расчетного транспортного средства, дополнены значениями декрементов затухания, определение которых возможно в натурных условиях. Установлена связь между значениями модулей упругости конструктивных слоев дорожной одежды и площадью петли динамического гистерезиса, характеризующей плотность энергии передаваемой на поверхность дорожной одежды при проезде колеса транспортного средства. Отмечена возможность увязки площади рассеиваемой энергии с суммарным числом приложений расчетной нагрузки на поверхности дорожной одежды. Рассмотрены перспективы проведения исследований в рамках данной тематики.

Рассматривается экспериментальное исследование системы перекрёстных балок (СПБ) на квадратном плане с размером ячеек 0,4х0,4 м с покрытием, при изменении схемы опирания. В ходе эксперимента проводятся статистические и динамические испытания, в результате которых, находятся максимальный прогиб и частота собственных колебаний системы. Выявлено что с уменьшением количество опор по одной стороне, прогибы увеличиваются, а частоты уменьшаются. Так же установлено что при уменьшении жесткости узлового соединения максимальный прогиб увеличивается, а частоты собственных колебаний системы уменьшаются. Произведено сопоставление теоретических и экспериментальных данных. Анализ, которых показывает, независимо от податливости узловых соединений и схемы опирания экспериментальные прогибы и частоты больше полученных численным способом. Для СПБ в зависимости от схемы опирания, разница между экспериментальными и численными значениями прогибов составляет от 1,70% до 6,84%, а разница межу частотами составляет от 1,33% до 4,68%. Основной причиной расхождения экспериментальных и численных значений прогибов и частот поперечных колебаний являются то обстоятельство, что за счёт высокой степени податливости узлов системы её деформации при высоких уровнях нагрузки проходят в нелинейной области. Для коэффициента К разница между теоретическими и экспериментальными данными достигает 15,62%. На основании исследования можно сделать вывод о достаточно хорошей сходимости результатов численных и экспериментальных прогибов и частот собственных колебаний, а также соответствие экспериментального коэффициента К и его применимость для систем перекрестных балок, аналитическим значениям, выведенным В.И. Коробко для изотропных пластин.

Рассматривается динамический конечный элемент (ДКЭ) применительно к расчету стержневых строительных конструкций при ударной нагрузке. Матрицы жесткости и инерции ДКЭ построены на основе аналитических (точных) решений уравнений колебаний стержня. При исследовании удара использовалась гипотеза о том, что местные деформации вблизи области контакта соударяющихся тел связаны с контактной силой статическими зависимостями, а также учитываются общие деформации строительной конструкции, которые определяются методами теории колебаний. Исследовано влияние параметров ударной нагрузки на движение стержневой системы на примере стержня работающего на растяжение и изгиб. При этом ударная нагрузка моделировалась синусоидой с различной частотой, а также в виде эквивалентного импульса. Показано, что при увеличении частоты ударной нагрузки характер движения сохраняется, однако происходит уменьшение амплитуды. Эффективность применения ДКЭ в задачах удара показана путем сравнения с известными аналитическими решениями, а также с результатами расчетов, использующими классический конечный элемент с полиномиальными функциями формы.

Приведен анализ технического состояния строительных конструкций из клееной древесины, а также стальных деталей, эксплуатируемых в агрессивной среде. Рассмотрены результаты долгосрочных наблюдений за техническим состоянием и динамикой развития коррозионных процессов строительных материалов и конструкций. Описаны процессы химической и электрохимической коррозии пористых и сплошных материалов, влияние содержания солей на прочность и долговечность древесины, динамика развития коррозионных процессов в стальных конструкциях. Составлен прогноз развития коррозии в стальных накладных деталях существующих складов арочного очертания по результатам наблюдений за опытными образцами. Сделаны выводы об эксплуатационной надежности строительных конструкций и деталей их сопряжения. Рассмотрены перспективы замены стальных конструкций композитными материалами, со сравнимыми по совокупности свойств прочностными характеристиками.