ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 2 (62), 2021


Оценка несущей способности железобетонной стойки с композитной оболочкой — конструктивного элемента опор мостов


Шендрик В. А.

 

Шендрик В. А., аспирант кафедры автомобильных дорог, мостов и тоннелей, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, Россия, г. Санкт-Петербург, e-mail: vicinshendrik@yandex.ru

 
 
Постановка задачи. Рассматривается задача разработки методики расчета несущей способности гибридных железобетонных стоек, предназначенных для стоечных опор мостовых сооружений с внешними композитными (стеклопластиковыми) оболочками.
Результаты. Сформулированы теоретические зависимости для определения напряжений и относительных деформаций конструктивных элементов гибридной стойки в продольном и поперечном направлениях. Разработанные формулы учитывают совместную работу всесторонне сжатого бетонного ядра с анизотропной стеклопластиковой оболочкой, но не учитывают силовое и средовое воздействие непосредственно на композитную оболочку.
Выводы. Полученные теоретические зависимости работы элементов гибридной стойки позволяют разработать методику расчета несущей способности гибридных стоек для опор мостовых сооружений. Результаты исследования предлагается применять в расчетах гибридных стоечных опор мостовых сооружений с элементами из композитных материалов.
 
Ключевые слова: мостовые сооружения, стоечные опоры мостов, композитные материалы, стеклопластиковые оболочки, гибридные конструкции.


DOI: 10.36622/VSTU.2021.62.2.007

 

Библиографический список

1. Александров, А. В. Сопротивление материалов / А. В. Александров, В. Д. Потапов, Б. П. Державин; под ред. А. В. Александрова. — 6-е изд., стер. — М.: Высш. шк., 2008. — 559 с.
2. Берг, О. Я. Высокопрочный бетон / О. Я. Берг, Е. Н. Щербаков, Г. Н. Писанко; под ред. д-ра техн. наук, проф. О. Я. Берга. — М: Стройиздат, 1971. — 208 с.
3. Берг, О. Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона / О. Я. Берг. — М.: Госстройиздат, 1961. — 96 с.
4. Гвоздев, А. А. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия / А. А. Гвоздев. — М.: Стройиздат, 1949. — 280 с.
5. Дробышевский, Б. А. Проблемы малого мостостроения / Б. А. Дробышевский // Транспортное строительство. — 2005. — № 11. — С. 22—24.
6. Иванов, А. Н. Совершенствование конструкции и методики расчета пролетных строений мостов с несущими элементами из композиционных материалов: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.23.11 / Иванов Артем Николаевич; ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный университет путей сообщения». — Новосибирск, 2015. — 22 с.
7. Карпенко, Н. И. Общие модели механики железобетона / Н. И. Карпенко. — М.: Стройиздат, 1996. — 412 с.
8. Карпенко, Н. И. Составной критерий прочности бетона при объемном напряженном состоянии / Н. И. Карпенко, С. Н. Карпенко // Бетон и железобетон — взгляд в будущее: тр. III Всероссийской и II Междунар. конф. по бетону и железобетону. — 2014. — Т. IV. — С. 156—165.
9. Композиционные материалы: справочник / В. В. Васильев [и др.]; под общ. ред. В. В. Васильева, Ю. М. Тарнопольского. − М.: Машиностроение, 1990. − 510 с.
10. Кикин, А. И. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном / А. И. Кикин, Р. С. Санжаровский, В. А. Трулль. − М.: Стройиздат, 1974. — 145 с.
11. Лукша, Л. К. Прочность трубобетона / Л. К. Лукша. — Минск: Вышэйш. шк., 1977. — 96 с.
12. Малашкин, Ю. Н. Деформирование и разрушение бетона в условиях сложных напряженных состояний: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.23.01 / Юрий Николаевич Малашкин. — М., 1984. — 38 с.
13. Овчинникова, Т. С. Коррозия и антикоррозионная защита железобетонных мостовых конструкций / Т. С. Овчинникова, А. Н. Маринин, И. Г. Овчинников // Интернет-журнал «Науковедение». — 2014. — № 5 (24). — С. 1—25. — https://naukovedenie.ru/PDF/06KO514.pdf.
14. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология / М. Л. Кербер [и др.].; под общ. ред. акад. А. А. Берлина. — 4-е изд., испр. и доп. — СПб.: Профессия, 2008. — 557 с.
15. Соловьев, Б. В. Особенности проектирования и эксплуатации железобетонных автодорожных мостов с учетом возросших нагрузок от транспорта / Б. В. Соловьев, Е. Н. Малясова // Вестник Южно-Уральского гос. ун-та. Сер.: Строительство и архитектура. — 2009. — № 35 (168). — С. 14—15.
16. Яшин, А. В. Критерии прочности и деформирования бетона при простом нагружении для различных видов напряженного состояния / А. В. Яшин // Тр. Акад. строительства и архитектуры СССР. Науч.-исслед. ин-т бетона и железобетона «НИИЖБ». Вып.39: Расчет и конструирование железобетонных конструкций (под ред. А. А. Гвоздева). — М., 1977. — С. 48—57.
17. ElGawady, M. A. Analysis of segmental piers consisted of concrete filled FRP tubes / M. A. ElGawady, H. M. Dawood // Engineering Structures. — 2012. —№ 38. — P. 142—152.
18. Hamrick, C. FRP bridge decks: A green double-leaf. Roads & Bridges / C. Hamrick // Roads & Bridges. — 2012. — № 3. — P. 46—51.
19. Hoffard, T. A. Fiber-reinforced polymer composites in bridges: a state-of-the-art report / T. A. Hoffard, L. J. Malvar; Naval Facilities Engineering Service Center. — Port Hueneme: NAVFAC, 2005. — 38 p. — https://archive.org/details/DTIC_ADA526493/mode/2up.
20. Kendall, D. Developments in FRP bridge design / D. Kendall // Reinforced Plastics. — 2010. — № 54 (3). — P. 38—42.
21. Potyrala, P. B. Use of fibre-reinforced polymers in bridge construction. State of the art in hybrid and all-composite structures / Р. В. Potyrala; The Polytechnic University of Catalonia. — Barcelona, 2011. — 93 p. — https://upcommons.upc.edu/handle/2099.1/12353.
22. Watson, R. J. Field Condition Surveys of FRP Applications on Bridges / R. J. Watson // Proceedings of the Second International Conference on Durability of Fibre Reinforced Polymer (FRP) Composites for Construction, Montreal, May 29—31. — Sherbrooke: Université de Sherbrooke. — 2002. — P. 597—606.

 
 

Ссылка для цитирования

Шендрик, В. А. Оценка несущей способности железобетонной стойки с композитной оболочкой — конструктивного элемента опор мостов / В. А. Шендрик // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2021. - № 2 (62). - С. 86-96. - DOI: 10.36622/VSTU.2021.62.2.007.

 
 
 
 

English version 

 

Assessment of the Load-Bearing Capacity of Reinforced Concrete Rack With a Composite Cover of a Constructive Element of Bridge Supports

Shendrik V. A.
 
 

Shendrik V. A., PhD student of the Dept. of Roads, Bridges and Tunnels, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, Russia, St. Petersburg, e-mail: vicinshendrik@yandex.ru


 
Statement of the problem. The problem of development of a technique of calculation of the load-bearing capacity of the hybrid reinforced concrete racks intended for rack supports of bridge constructions with external composite (fiberglass) covers is explored.
Results. Theoretical dependences for identifying the stresses and relative deformations of structural elements of a hybrid rack in the longitudinal and cross directions are formulated. The resulting formulas take into consideration the joint work of a comprehensively compressed concrete core with an anisotropic fiberglass shell, but do not account for the force and environmental effects directly on the composite shell.
Conclusions. The resulting theoretical dependences of the operation of the elements of the hybrid rack enable us to develop a method for calculating the load-bearing capacity of hybrid racks for the supports of bridge structures. It is suggested that the results of the research are applied in calculations of hybrid rack supports of bridge constructions with elements from composite materials.
 
Keywords: bridge structures, bridge piers, composite materials, fiberglass shells, hybrid structures. 


DOI: 10.36622/VSTU.2021.62.2.007

References

1. Aleksandrov, A. V. Soprotivlenie materialov / A. V. Aleksandrov, V. D. Potapov, B. P. Derzhavin; pod red. A. V. Aleksandrova. — 6-e izd., ster. — M.: Vyssh. shk., 2008. — 559 s.
2. Berg, O. Ya. Vysokoprochnyi beton / O. Ya. Berg, E. N. Shcherbakov, G. N. Pisanko; pod red. d-ra tekhn. nauk, prof. O. Ya. Berga — M: Stroiizdat, 1971. — 208 s.
3. Berg, O. Ya. Fizicheskie osnovy teorii prochnosti betona i zhelezobetona / O. Ya. Berg. — M.: Gosstroiizdat, 1961. — 96 s.
4. Gvozdev, A. A. Raschet nesushchei sposobnosti konstruktsii po metodu predel'nogo ravnovesiya / A. A. Gvozdev. — M.: Stroiizdat, 1949. — 280 s.
5. Drobyshevskii, B. A. Problemy malogo mostostroeniya / B. A. Drobyshevskii // Transportnoe stroitel'stvo. — 2005. — № 11. — S. 22—24.
6. Ivanov, A. N. Sovershenstvovanie konstruktsii i metodiki rascheta proletnykh stroenii mostov s nesushchimi elementami iz kompozitsionnykh materialov: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk: 05.23.11 / Ivanov Artem Nikolaevich; FGBOU VPO «Sibirskii gosudarstvennyi universitet putei soobshcheniya». — Novosibirsk, 2015. — 22 s.
7. Karpenko, N. I. Obshchie modeli mekhaniki zhelezobetona / N. I. Karpenko. — M.: Stroiizdat, 1996. — 412 s.
8. Karpenko, N. I. Sostavnoi kriterii prochnosti betona pri ob'emnom napryazhennom sostoyanii / N. I. Karpenko, S. N. Karpenko // Beton i zhelezobeton — vzglyad v budushchee: tr. III Vserossiiskoi i II Mezhd. konf. po betonu i zhelezobetonu. — 2014. — T. IV. — S. 156—165.
9. Kompozitsionnye materialy: spravochnik / V. V. Vasil'ev [i dr.]; pod obshch. red. V. V. Vasil'eva, Yu. M. Tarnopol'skogo. — M.: Mashinostroenie, 1990. — 510 s.
10. Kikin, A. I. Konstruktsii iz stal'nykh trub, zapolnennykh betonom / A. I. Kikin, R. S. Sanzharovskii, V. A. Trull'. — M.: Stroiizdat, 1974. — 145 s.
11. Luksha, L. K. Prochnost' trubobetona / L. K. Luksha. — Minsk: Vysheish. shk., 1977. — 96 s.
12. Malashkin, Yu. N. Deformirovanie i razrushenie betona v usloviyakh slozhnykh napryazhennykh sostoyanii: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk: 05.23.01 / Yurii Nikolaevich Malashkin. — Moskva, 1984. — 38 s.
13. Ovchinnikova, T. S. Korroziya i antikorrozionnaya zashchita zhelezobetonnykh mostovykh konstruktsii / T. S. Ovchinnikova, A. N. Marinin, I. G. Ovchinnikov // Internet-zhurnal «Naukovedenie». — 2014. — № 5 (24). — S. 1—25. — https://naukovedenie.ru/PDF/06KO514.pdf.
14. Polimernye kompozitsionnye materialy: struktura, svoistva, tekhnologiya / M. L. Kerber [i dr.].; pod obshch. red. akad. A. A. Berlina. — 4-e izd., ispr. i dop. — SPb.: Professiya, 2008. — 557 s.
15. Solov'ev, B. V. Osobennosti proektirovaniya i ekspluatatsii zhelezobetonnykh avtodorozhnykh mostov s uchetom vozrosshikh nagruzok ot transporta / B. V. Solov'ev, E. N. Malyasova // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gos. un-ta. Ser.: Stroitel'stvo i arkhitektura. —2009. — № 35 (168). — S. 14—15.
16. Yashin, A. V. Kriterii prochnosti i deformirovaniya betona pri prostom nagruzhenii dlya razlichnykh vidov napryazhennogo sostoyaniya / A. V. Yashin // Tr. Akad. stroitel'stva i arkhitektury SSSR. Nauch.-issled. in-t betona i zhelezobetona «NIIZhB». Vyp.39: Raschet i konstruirovanie zhelezobetonnykh konstruktsii (pod red. A. A. Gvozdeva). — M., 1977. — S. 48—57.
17. ElGawady, M. A. Analysis of segmental piers consisted of concrete filled FRP tubes / M. A. ElGawady, H. M. Dawood // Engineering Structures. — 2012. — № 38. — P. 142—152.
18. Hamrick, C. FRP bridge decks: A green double-leaf. Roads & Bridges / C. Hamrick // Roads & Bridges. — 2012. — № 3. — P. 46—51.
19. Hoffard, T. A. Fiber-reinforced polymer composites in bridges: a state-of-the-art report / T. A. Hoffard, L. J. Malvar; Naval Facilities Engineering Service Center. — Port Hueneme: NAVFAC, 2005. — 38 p. — https://archive.org/details/DTIC_ADA526493/mode/2up.
20. Kendall, D. Developments in FRP bridge design / D. Kendall // Reinforced Plastics. — 2010. — № 54 (3). — P. 38—42.
21. Potyrala, P. B. Use of fibre-reinforced polymers in bridge construction. State of the art in hybrid and all-composite structures / Р. В. Potyrala; The Polytechnic University of Catalonia. — Barcelona, 2011. — 93 p. — https://upcommons.upc.edu/handle/2099.1/12353.
22. Watson, R. J. Field Condition Surveys of FRP Applications on Bridges / R. J. Watson // Proceedings of the Second International Conference on Durability of Fibre Reinforced Polymer (FRP) Composites for Construction, Montreal, May 29—31. — Sherbrooke: Université de Sherbrooke. — 2002.— P. 597—606.

 


 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS