Моделювання залізобетонних балок з пошкодженням бетону стиснутої зони
Автор: Кушинов Максим Петрович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Будівництво та цивільна інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Кушинов М.П., Бліхарський З.Я. (Керівник). Моделювання залізобетонних балок з пошкодженням бетону стиснутої зони. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2021. Розширена анотація. Залізобетон – складний в розрахунку та аналізі конструктивний матеріал. При цьому, у інженерній практиці виникає необхідність не лише нового проектування, а й реконструкції, що потребуватиме чіткого встановлення залишкової несучої здатності елемента. Широкі можливості сучасних програмних комплексів дозволяють виконувати дослідження будь-якого типу складності. Врахування нелінійності в розрахунках при дослідженні роботи залізобетонних конструкцій методом комп’ютерного моделювання є надзвичайно актуальним в рамках сучасної інженерної науки. В межах України відкритим стоїть питання впровадження досвіду провідних країн у розглянутій сфері. Провідними українськими дослідженнями пошкодженого залізобетону можна вважати праці дослідників Клименко [1, 2] та Воскобійника [3]. Зарубіжними дослідниками виконувалось моделювання методами ANSYS нелінійної роботи залізобетонних балок [4, 5] та впливу пошкоджень (отворів) у них [6]. Мета роботи: моделювання нелінійної роботи залізобетонної балки прямокутного перерізу з пошкодженням за допомогою програмного комплексу ANSYS. Завдання дослідження: провести аналіз поточного стану досліджень та публікацій за наведеною темою; - виконати експериментальне дослідження роботи зразків пошкоджених залізобетонних балок прямокутного перерізу; - комп’ютерне моделювання нелінійної роботи залізобетонної балки. - провести обробку та аналіз отриманих результатів. Актуальність теми: розширення сфери знань щодо моделювання нелінійної роботи залізобетонних конструкцій на прикладі залізобетонної балки прямокутного перерізу, дослідження впливу пошкоджень на характер роботи балки. Галузь застосування: точне прогнозування залишкової міцності елемента при реконструкції для підбору відповідного методу підсилення. Об’єкт дослідження: згинані залізобетонні балки прямокутного перерізу з пошкодженнями в стиснутій зоні. Предмет дослідження: вплив пошкоджень в стиснутій зоні залізобетонних балок прямокутного перерізу на характер їхньої роботи; відповідність результатів нелінійного розрахунку з використанням програмного комплексу ANSYS результатам теоретичного та експериментального дослідження;. Методи дослідження: аналіз іноземних джерел та наукових досягнень на предмет наявності алгоритмів дослідження залізобетонних конструкцій у програмному комплексі ANSYS, лабораторні випробування дослідних зразків, теоретичний розрахунок, комп’ютерне моделювання нелінійної роботи зразка залізобетонної балки. Після аналізу іноземних методик моделювання та розрахунку проведено експериментальне дослідження і моделювання нелінійної роботи пошкоджених залізобетонних у програмному комплексі ANSYS. Результати, отримані в ході комп’ютерного моделювання нелінійної роботи елементів демонструють задовільну розбіжність з результатами експериментального дослідження. В той же час встановлено чіткий вплив пошкодження стиснутої зони на характер роботи залізобетонної балки прямокутного перерізу. Ключові слова: залізобетон, балка, пошкодження бетону, моделювання, ANSYS. Перелік використаних джерел. 1. Характер руйнування пошкоджених таврових балок / Є.В. Клименко, О.С. Чернєва, А.М. Ісмаєл // Вісн. Нац. ун-ту «Львівська політехніка» Теорія і практика буд-ва. - 2013. – 755. – с. 179-183. 2. Вплив факторів пошкоджених таврових балок на величину їх руйнівного навантаження / Є.В. Клименко, О.С. Чернєва, О.Д. Довгань, Ісмаел А. М. // Міжвузівський збірник "Наукові нотатки". Луцьк, 2013. Вип. 43 – с. 94-97. 3. Експериментальні дослідження залізобетонних балок з дефектами та пошкодженнями, які викликають косий згин / О. П. Воскобійник, О.О. Кітаєв // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) ун-ту ПолтНТУ. – 2011. ? Вип. 1 (29) – С. 87 – 92. 4. Modelling and Analysis of Reinforced Concrete Beam Under Fexure Using ANSYS / P. Polu Raju, R. Vasireddy, D. N. Moulika // International Journal of Civil Engineering and Technology (IJCIET), Vol. 08, No. 03, 2017 – pp. 1103-1111. 5. Mechanical analysis of a shear-cracked RC beam / S. Shahbazpanahi // Acta Scientiarum. Technology, Vol. 39, No. 3, 2017. - pp. 285-290. 6. Modeling of reinforced concrete beams with and without opening by using ANSYS / Osman M. Ramadan, Sayed M. Abdelbaki, Ahmed M. Saleh, Abdulkareem Y. Alkhattabi // Journal of Engineering Sciences, Assiut University, Vol. 37, No. 4, 2009. - pp. 845-858.