В данной работе представлены результаты исследования податливых фланцевых соединений в стальном каркасе. Расчет несущей способности и податливости фланцевых соединений является важным этапом проектирования и требует учета различных факторов, таких как анализ механических свойств материалов, геометрия, условия эксплуатации и тип нагрузок. Основная задача расчета сооружений – это обеспечение безопасности конструкций при минимизации затрат. Для этого необходимо использовать расчетные схемы, соответствующие реальной физической работе конструкций. При решении этой задачи использованы: натурные эксперименты, метод конечных элементов и аналитический метод предельного равновесия (МПР), который традиционно применяется в механике разрушения конструкций. Исследовано влияние изгибной жесткости фланца на процесс разрушение соединения. Предложено новое конструктивное решение податливого узла балки с колонной, для которого свойственна простота расчета и монтажа.

Решена актуальная задача сопротивления околоарматурной зоны бетона, как задача объемного напряженно-деформированного состояния с «замыканием» выходных интегральных параметров этой зоны на стержневую схему всего железобетонного элемента синтезирующей в себе гипотезы и зависимости механики железобетона и механики разрушения. В расчетной модели железобетонного элемента учтен эффект железобетона проф. Вл.И. Колчунова, описывающий механизм образования и развития поперечных и продольных трещин. При этом приняты обобщенные гипотезы линейных и угловых деформаций для депланациии и градиентов относительных взаимных смещений арматуры и бетона. Построены новые функционалы железобетона, которые согласуются с физическими представлениями о сопротивлении поперечных сечений стержневых элементов в околоарматурных зонах. Записаны физические уравнения для бетонной матрицы, моделирующей зоны между поперечными трещинами. Найдены составляющие перемещений для околоарматурной области применительно к ширине раскрытия трещин на границе контакта «бетон-арматура» в поперечных, продольных и радиальных трещинах, соответственно. В принятых предпосылках Использование принятых предпосылок и многоуровневой расчетной схемы для околоарматурной области заметно приближает расчетную модель к реальной оценке физических явлений. 

Настоящая статья является обобщением известных решений задачи по определению приведенной геометрической жесткости сечений упругих призматических брусьев с использованием геометрических аргументов: коэффициента формы и отношения конформных радиусов (внутреннего к внешнему). Для всех рассмотренных сечений (правильные многоугольники, эллипсы, прямоугольники, равнобедренные и прямоугольные треугольники) построены аналитические зависимости: приведенная геометрическая жесткость – коэффициент формы и приведенная геометрическая жесткость – отношение конформных радиусов. Для указанных сечений построены также формулы в виде полиномов для определения отношения конформных радиусов. Анализ изменения обоих аргументов при различных геометрических преобразованиях показал, что отношение конформных радиусов обладает аналогичными изопериметрическими свойствами, что и коэффициент формы, и позволяет определить геометрическую жесткость сечений при кручении методом интерполяции.

Предложена усовершенствованная конструкция изгибаемого трубобетонного элемента прямоугольного сечения, имеющая большую прочность и требующая значительно больших затрат энергии на разрушение по сравнению с известными аналогами. Для проверки эффективности предложенной конструкции проведены экспериментальные исследования прочности нормальных сечений и жесткости трубобетонных балок при четырех точечном изгибе. Исследования показали, что за счет одновременного усиления сжатой и растянутой зон удалось повысить прочность нормальных сечений балок. Рост прочности балок усовершенствованной конструкции в среднем составил 42%. Жесткость не усиленных трубобетонных балок оказалась значительно выше по сравнению с балками без заполнения стальной трубы бетоном. В балках усовершенствованной конструкции жесткость была еще примерно на 20 % выше. Результаты сопоставления расчетной прочности трубобетонных балок по методу предельных усилий с опытными данными свидетельствует об их удовлетворительном соответствии.

Рассмотрен вопрос применимости нелинейной деформационной модели для определения параметров напряженного-деформированного состояния внецентренно сжатых трубобетонных элементов. Для учета сложного напряженного состояния материалов бетона внутреннего сердечника и стали трубы введены корректировки их диаграмм деформирования. Поперечное сечение трубобетонного элемента рассматривается как совокупность элементарных площадок. В качестве критерия расчета сопротивления сжатию в предельной стадии по прочности предложено принимать максимальное усилие, вычисляемое из условия совместности деформаций стали и бетона. Преимуществом данного критерия является отсутствие необходимости нормирования предельной сжимаемости бетона и учет высокой степени перераспределения усилий в поперечных сечениях. На выборке экспериментальных данных выполнена верификация методики сопоставлением результатов расчетного и экспериментально полученного предельного усилия. Подтверждена применимость нелинейной деформационной модели на основе диаграмм деформирования с учетом многоосного напряженного состояния бетона и стали трубы для расчета внецентренно сжатых трубобетонных элементов. 

В данном исследовании рассматривается взаимосвязь максимального прогиба и частоты собственных колебаний в трехслойной плите из древесины перекрестноклееной (ДПК) при переменной толщине внутреннего и поперечных слоев досок при различных граничных условиях. Для исследований применялся метод конечных элементов (МКЭ), реализованный в вычислительном комплексе SCAD++ с помощью создания конечно-элементной расчетной модели в виде составной пластины с анизотропными свойствами слоев и жесткими связями между пластинами. В результате получены значения максимальных прогибов и частот собственных колебаний для плит с различными параметрами сечений. Полученные результаты сопоставлены с аналитическими значениями фундаментальной зависимости, полученной профессором В.И. Коробко, описывающей взаимосвязь между максимальным прогибом составной пластины с частотой собственных колебаний. Выявлено, что отклонение численных значений коэффициента К не превышает 3% при различных граничных условиях конструкций и параметров их поперечного сечения.

Построена математическая модель динамического процесса, возбуждаемого в статически нагруженной системе «балка-основание» внезапным изменением изгибной жёсткости балки. Предполагается, что изменяется либо модуль упругости материала балки, либо осевой момент инерции поперечного сечения балки при её повороте на 90 градусов относительно продольной оси при сохранении направления нагрузки. Вынужденные колебания исследуются путем разложения нагрузки и статического прогиба исходной балки в ряды по формам собственных колебаний балки с изменившимися параметрами. Определение собственных частот и соответствующих форм перемещений и изгибающих моментов проводится методом начальных параметров с привлечением векторно-матричного представления состояний произвольных сечений балки. Для демонстрации возможностей подхода приведены численные результаты.

Каждое здание и сооружение представляет собой сложную техническую систему с заранее заданными техническими параметрами, которые должны контролироваться в процессе всего жизненного цикла. Целью исследования является разработка методики количественной оценки технического состояния несущих систем зданий для повышения их конструкционной безопасности и эксплуатационной пригодности. Определена зависимость фактического износа здания от периода собственных колебаний на основе теории прогнозирования риска аварии, позволяющая определить увеличение периода собственных колебании несущих систем зданий для оценки категории их технического состояния. Определены границы увеличения периода собственных колебаний несущих систем зданий, позволяющие количественно оценить категорию их технического состояния (0-4% - нормативное техническое, от 5-10% - работоспособное, от 11-49% - ограниченно работоспособное, 50-95% и выше – аварийное).

Скорость глобальных изменений в области экономики и политики, в социальной и духовной сферах – основной фактор, требующий учета и особого подхода не только при обсуждении и констатации, но и для опережения и прогнозирования событий. Глобализация и возможные риски экологических и экономических катастроф требуют оперативных решений. Возрастает динамика взаимодействия между застройщиком, владельцем и проектировщиком. Устойчивость развития объекта определяется не его статичностью, а способностью изменять параметры, габариты, функции и т.д. В условиях перемен строительный объект тоже должен меняться. Стратегические программы экономического развития, направленные на переход к экономике замкнутого цикла, свидетельствуют, что только 8,6% производимого продукта возвращается в повторное использование. Это ведет к возрастанию нагрузки не только в сфере добычи и обработки ресурсов, но и к росту трудозатрат. Глобальность образуемой в перспективе экологической и экономической катастрофы требует оперативных решений. Таким образом, дальнейшая трансформация и адаптация зданий становится обязательным требованием при их проектировании и эксплуатации. Отсутствие возможности быстрого изменения в процессе жизненного цикла объекта приводит к появлению заброшенных строений и территорий и к увеличению доли незавершенного строительства. Растущее количество таких объектов диктует необходимость, во-первых, создать условия для оперативной смены функционального назначения, во-вторых, ликвидировать дисбаланс между растущим запросом новых площадей и наличием неиспользованных. Один из способов решения данной проблемы – временное возвращение недостроенных пространств в эксплуатацию, перед реализацией основных мероприятий по освоению заброшенных территорий. В результате проведенного исследования определены три основные проблемы появления незавершенного строительства, вопервых, существенная разница между жизненными циклами функций объектов и потребностями в этих функциях, во-вторых, взаимовлияния окружающей среды на объекты и объектов на окружающую среду, в-третьих, отсутствие долгосрочного прогнозирования. Предложены пути решений по каждой из выявленных проблем.

Учитывая постоянно растущие требования к качеству, надежности и долговечности бетонных конструкций для гидротехнических сооружений, возникает необходимость в разработке составов гидротехнического бетона с улучшенными эксплуатационными свойствами. Цель исследования - улучшение физико-механических и деформативных свойств гидротехнического бетона с применением тонкодисперсных алюмосиликатных пород – перлитов и коллоидной добавки в виде золя кремниевой кислоты. Объектом исследования является модифицированный гидротехнический бетон на основе композиционного вяжущего с применением тонкодисперсного стекловидного и закристализованного перлита, золя кремниевой кислоты и суперпластификатора на основе поликарбоксилатов «Полипласт». Результаты исследования: Обоснован выбор кремнеземсодержащих добавок и показано, что их применение оказывает положительное влияние на свойства гидротехнического бетона.  Установлено влияние комплексного модифицирования на свойства гидротехнического бетона путем уменьшения содержания портландцемента и замены его тонкодисперсным стекловидным перлитом, предварительно измельченным до удельной поверхности 300-600 м2/кг, введением  золя кремниевой кислоты и суперпластификатора «Полипласт», применение которых  позволяет повышать его  физикомеханические, деформативные и гидрофизические свойства:  прочность на сжатие – 53,4 МПа; предел прочности на растяжение при изгибе – 10,9 МПа; коэффициент трещиностойкости – 0,20; призменная прочность – 46,3 МПа; модуль упругости 37,345 МПа × 10³; коэффициент Пуассона – 0,199, водопоглощение – 2,43% по массе; марка по водонепроницаемости – W16. Доказано, что с добавлением к портландцементу добавки тонкодисперсного перлита, золя кремниевой кислоты и суперпластификатора Полипласт может быть получен гидротехнический бетон, характеризующийся прочностными показателями, не уступающими по прочности контрольному составу, и с повышенными показателями водонепроницаемости и трещиностойкости по сравнению с традиционными составами.