К вопросу усталостной классификации цементных композитов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлено реферативное обобщение специфики усталостной деградации цементных композитов, обусловленной структурно-физической неоднородностью, неоднозначностью энергетических и механических последствий индуцируемых изменений, взаимозависимостью воздействий и отклика и т. п. Совокупность этих факторов не позволяет использовать для ее оценки методологию и принципы метода предельных состояний. Предлагается феноменологический подход к проектному учету усталости посредством введения нормативной классификации сопротивления композитов нестационарным воздействиям. В экспериментальной части работы испытаны призматические образцы двух серий: бетона и фибробетона с полипропиленовыми волокнами. Все испытания проводились в автоматическом режиме по специально разработанной программе на испытательном комплексе Instron 5989 с соблюдением постоянства скорости деформирования образцов 0,04 мм/с. Внешние воздействия смоделированы 50 циклами нагрузка-разгрузка с амплитудой η=0,8 и нулевой асимметрией (ρ=0). Циклическое нагружение завершалось монотонным сжатием до полного разрушения образцов. Экспериментально-аналитически обоснована возможность применения закономерностей кинетической концепции прочности и ее критерия (времени разрушения) для оценки усталостной долговечности. Подтверждена практическая тождественность кинетики времени сопротивления и значимых показателей эксплуатационной пригодности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. И. Пинус

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: pinus@istu.edu

д-р техн. наук 

Россия, Иркутск

И. Г. Корнеева

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Email: kornee-inna@yandex.ru

канд. техн. наук 

Россия, Иркутск

Список литературы

  1. Заалишвили В.Б., Одишария А.В., Тимченко И.Э. и др. Инженерное макросейсмическое обследование эпицентральной зоны землетрясения 14 декабря 2000 г. // Геология и геофизика Юга России. 2014. № 1. С. 30–38. DOI: https://doi.org/10.23671/VNC.2014.1.55405
  2. Zaalishvili V.B., Odishariya A.V., Timchenko I.E. et al. Engineering macroseismic survey of epicentral area of the earthquake on 14 December 2000. Geologiya i geofizika Yuga Rossii. 2014. No. 1, pp. 30–38. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.23671/VNC.2014.1.55405
  3. Басов А.Д., Черных Е.Н., Шагун А.Н., Капралов А.П. Микродеформации на Иркутской ГЭС при землетрясении 27 августа 2008 года на южном Байкале // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2009. № 4. С. 52–54.
  4. Basov A.D., Cherny`x E.N., Shagun A.N., Kapralov A.P. Microdeformations at the Irkutsk hydro electric station during the south Baikal earthquake on August 27, 2008. Sejsmostojkoe stroitel`stvo. Bezopasnost` sooruzhenij. 2009. No. 4, pp. 52–54. (In Russian).
  5. Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно-армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции. М.: АСВ, 2011. 639 c.
  6. Rabinovich F.N. Kompozity na osnove dispersno-armirovannykh betonov. Voprosy teorii i proektirovaniya, tekhnologiya, konstruktsii [Composites based on dispersed reinforced concrete. Theory and design issues, technology, constructions] Moscow: ASV. 2011. 639 p.
  7. Liang J., Nie X., Masud M. et all. A study on the simulation method for fatigue damage behavior of reinforced concrete structures. Engineering Structures. 2017. No. 150, pp. 25–38. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.07.001
  8. Baktheer A., Chudoba R. Classification and evaluation of phenomenological numerical models for concrete fatigue behavior under compression. Construction and Building Materials. 2019. No. 221 (1), pp. 661–677. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.022
  9. Chen Y., Chen X., Bu J. Nonlinear damage accumulation of concrete subjected to variable amplitude fatigue loading. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences. 2018. Vol. 66. No. 2. DOI: https://doi.org/10.24425/119070
  10. Haar C., Marx S. Ein additives dehnungsmodell für ermüdungsbeanspruchten beton. Beton- und Stahlbetonbau. 2017. No. 112 (1), pp. 31–40. DOI: https://doi.org/10.1002/best.201600048
  11. Huang B.-T., Li Q.-H., Xu S.-L. Fatigue deformation model of plain and fiber-reinforced concrete based on weibull function. Journal of Structural Engineering. 2019. No. 145 (1). DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002237
  12. Poveda E., Ruiz G., Cifuentes H. et all. Influence of the fiber content on the compressive low-cycle fatigue behavior of self-compacting SFRC. International Journal of Fatigue. 2017. No. 101, pp. 9–17. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2017.04.005
  13. Isojeh B., El-Zeghayar M., Vecchio F.J. Concrete damage under fatigue loading in uniaxial compression. ACI Materials Journal. 2017. No. 114 (2), pp. 225–235. DOI: https://doi.org/10.14359/51689477
  14. Keerthana K., Kishen J.C. An experimental and analytical study on fatigue damage in concrete under variable amplitude loading. International Journal of Fatigue. 2018. No. 111, pp. 278–288. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2018.02.014
  15. Liang J., Ren X., Li J. A competitive mechanism driven damage plasticity model for fatigue behavior of concrete. International Journal of Damage Mechanics. 2016. No. 25 (3), pp. 377–399. DOI: https://doi.org/10.1177/1056789515586839
  16. Liu F., Zhou J. Fatigue strain and damage analysis of concrete in reinforced concrete beams under constant amplitude fatigue loading. Shock and Vibration. 2016. DOI: https://doi.org/10.1155/2016/3950140
  17. Liu F., Zhou J. Research on fatigue strain and fatigue modulus of concrete. Advances in Civil Engineering. 2017, pp. 1–7. DOI: https://doi.org/10.1155/2017/6272906
  18. Oneschkow N. Fatigue behaviour of high-strength concrete with respect to strain and stiffness. International Journal of Fatigue. 2016. No. 87, pp. 38–49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2016.01.008
  19. Korneeva I.G., Pinus B.I. Energy aspects of low-cycle fatigue оf fibropolypropylene concrete. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety. Sochi, 6–12 September 2020. No. 962 DOI: 10.1088/1757-899X/962/2/022020' target='_blank'>https://doi: 10.1088/1757-899X/962/2/022020
  20. Korneyeva I. Extensibility of the fibre concrete. IOP Conference series: materials science and engineering “Investments, Construction, Real Estate: New Technologies and Special-Purpose Development Priorities”. Irkutsk, April 25, 2019. No. 667. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/667/1/012044

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Диаграммы сжатия опытных композитов в монотонных испытаниях. Серия «Б»

Скачать (93KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграммы сжатия опытных композитов в монотонных испытаниях. Серия «ФБ»

Скачать (91KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменение динамики прочности композита во времени. Серия «Б»: a – кинетика прироста напряжений; b – диаграмма σ–τ

Скачать (163KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменение динамики прочности композита во времени. Серия «ФБ»: a – кинетика прироста напряжений; b – диаграмма σ–τ

Скачать (163KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2024