Том 4 №2

Архив журнала Строительные материалы и изделия 2021

МОДЕЛИ ДРУКЕРА-ПРАГЕРА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ГРАНУЛИРОВАННЫХ МЕТАМАТЕРИАЛОВ В ИНЖЕНЕРНОЙ СЕЙСМОЛОГИИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-2-5-11
Аннотация
На сегодняшний день проблема разработки методов защиты зданий и сооружений от вибраций, передаваемых им от грунта под действием сейсмических воздействий, является чрезвычайно акту-альной. Один из таких современных методов – сейсмические подушки. Цель данной работы заключалась в изучении эффективности добавления подушки из гранулированных метаматериалов под фундамент здания для уменьшения влияния сейсмических поперечных волн. Метод конечных элементов (КЭ) в сочетании с моделями Друкера-Прагера был использован для исследования диссипации волновой энергии. Модель КЭ состоит из десятиэтажной верхней части сооружения, опирающейся на плитный фундамент, под которым находится слой гранулированных метаматериалов. Проанализированы значения пяти переменных, влияющих на механические свойства этих метаматериалов (плотность – когезия – угол внутреннего трения – модуль Юнга – коэффициент Пуассона) для двух разных толщин подушки. Динамический анализ, проведенный с использованием программного комплекса Abaqus/CAE, показал эффективность гранулированных метаматериалов в их способности значительно снижать величины ускорений, скоростей и перемещений в исследуемом сооружении. Проведенный анализ также показал, что среди исследуемых переменных когезия является параметром, наиболее сильно влияющим на эффективность метаматериалов в их способности рассеивать энергию сейсмических волн, в то время как для других параметров существенного влияния не наблюдалось.
PDF

ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БЕТОННОГО ЛОМА 3D-ПЕЧАТИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-2-12-18
Аннотация
В статье предложен рациональный способ переработки бетонного лома 3D-печати с использованием виброоборудования, что позволяет получать многокомпонентный строительный материал при минимальном потреблении электроэнергии. В качестве критерия степени измельчения бетонного лома предложено использовать удельную поверхность тонкодисперсной части бетонного лома, которая должна соответствовать 400-500 м2/кг. Показана возможность повторного использования полученного продукта вместо традиционного мелкого заполнителя из кварцевого песка. Выявлено, что бетонный лом без добавления портландцемента твердеет, достигая к 28 сут до 48% прочности при сжатии контрольных образцов. При добавлении в продукт переработки бетонного лома 10% вяжущего ЦЕМ I 42, 5 Н прочность при сжатии мелкозернистого бетона повысилась на 106,6%, а 20% портландцемента – на 112,2%, по сравнению с прочностью контрольных образцов аналогичного состава на традиционном кварцевом песке через 28 сут твердения. Отмечено, что в первую очередь это обусловлено слабой контактной зоной кварцевого песка и цементной матрицы бетона. Применение продукта переработки бетонного лома позволяет получать строительные композиты на его основе при полном исключении природного сырья.
PDF

МИРОВОЙ ОПЫТ СТРОИТЕЛЬСТВА ГРАВИТАЦИОННЫХ ПЛОТИН ИЗ ОСОБО ТОЩЕЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-2-19-28
Аннотация
В статье рассмотрены основные аспекты строительства плотин симметричного профиля из материала «твёрдая насыпь» или другие названия («тощий» бетон, сцементированная «песчано-гравийная смесь» CSG). Рассматриваются конструкции типовых профилей плотин уже осуществлённых проектов, и приводятся сведения, касающиеся характеристик и методов производства данного материала. Рассмотрены основные свойства этого материала и принцип его получения. Проанализированы работы в этой области инженеров из России, Японии, Ирана, Кореи, Китая, и Турции. Эти конструкции плотин характеризуются высокой надёжностью и экономичностью, но и, главное, намного большей технологичностью или высокой скоростью строительства, мало зависящей от местных природных факторов, чем традиционные плотины из укатанного бетона.
PDF

НЕЛИНЕЙНЫЕ ПОПЕРЕЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ СОСТАВНЫХ СТЕРЖНЕЙ ПРИ ДЕЙСТВИИ СТАТИЧЕСКИ ПРИЛОЖЕННОЙ ПОПЕРЕЧНОЙ НАГРУЗКИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2021-4-2-29-37
Аннотация
Исследованы нелинейные поперечные колебания составных стержней, предварительно напряженных затяжками, расположенными симметрично по обе стороны от оси составного стержня при действии статически приложенной поперечной нагрузки. Рассмотрены случаи прикрепления затяжек только к торцам составного стержня, а также когда затяжки непрерывно прикреплены к составному стержню по всей его длине. Приведены результаты исследования нелинейных поперечных колебаний составных стержней при действии статически приложенной поперечной нагрузки. При проведении исследований поперечных колебаний составных стержней получены решения дифференциальных уравнений колебания предварительно напряженных сквозных балок и ядер жесткости высотных зданий. Полученные дифференциальные уравнения колебания составных стержней позволяют при различных линейных и граничных условиях определять динамические характеристики преднапряженных сквозных балок. Разработана методика составления дифференциальных уравнений свободных и вынужденных колебаний предварительно напряженных сквозных балок и ядер жесткости высотных зданий и решения дифференциальных уравнений при различных линейных и нелинейных граничных условиях.
Приведены выражения для определения продольных усилий и моментов на концах стержня при любом расположении затяжек от оси и при любых различных жесткостях затяжек.
PDF