Abstract. Some results of numerical experiments of testing concrete cubes and prisms on unconfined compression, and the comparison of results obtained with experimental and specified data, are presented in the article. When performing calculations of structures in a nonlinear setting, it is very important to choose adequate deformation diagrams or material models. Because of the fact that there are no instructions how to use the diagrams of concrete and armature deformation in collaboration of steel and concrete, the simulation of reinforced concrete structures by finite elements of the same type without any assumptions is impossible. Numerical experiments have been performed in the LS-DYNA software package. This software package allows simulating the collaboration of concrete and steeling with the help of three-dimensional (for concrete) and rod (for the reinforcement) finite elements. As samples, a cube and a prism with dimensions of 150x150x150 mm and 150x150x600 mm, respectively, have been taken. The samples are simulated by solid finite elements. For the simulation of concrete, the non-linear CSCM (Continuous Surface Cap Model) material is used. The tests were carried out with samples of the following classes of concrete as for cylinder compressive strength: C12, C16, C20, C25, C30, C35. This corresponds to the following classes of cube compression strength: B15, B20, B25, B30, B37, B45. The tests have been carried out considering the friction coefficients between the plates of a testing machine, and a sample. The performed researches have shown that the destruction nature of the samples in a numerical experiment corresponds to the failure nature in real tests. The investigated model of CSCM concrete can be used in the calculation of concrete and reinforced concrete structures with acceptable accuracy for main classes of concrete.

The research objective is performing probabilistic nonlinear dynamic seismic resistance analysis for the reinforced concrete building frame. The building design is compliant with SP 14.13330.2018 Construction Code. The LS-DYNA software was used for nonlinear dynamic analysis. A set of two-component accelerograms to be analyzed was generated. The set consists of 20 random seismic events with the specified expected values for the predominant frequency and the intensity. The structural response as random processes and values was studied. The resulting experimental response value distributions were fitted to distribution laws. The results showed that the K 1 factor accounting for acceptable damage to buildings and structures should be much larger than specified in the regulatory codes. It indicates that the seismic resistance of the building is insufficient in terms of the near-collapse failure criterion.

No abstract

Актуальность. Современные нормы проектирования зданий и сооружений с учетом сейсмических воздействий предполагают расчет конструкций в нелинейной постановке. Одного линейно-спектрального метода, который применялся и применяется до сих пор, для расчета уже недостаточно. Это связано с тем, что он не позволяет напрямую учесть нелинейную работу конструкций. Для решения поставленной задачи могут быть использованы нелинейные динамические методы расчета во временной области. На данный момент такие методы реализованы лишь в специализированных программных комплексах и в большинстве случаев не могут быть использованы обычными проектировщиками. Таким образом, появилась необходимость в применении более простых методов нелинейного расчета. В зарубежных нормах для расчета сейсмостойкости зданий и сооружений уже давно применяются нелинейные статические методы, или «пушовер анализ» (pushover analysis). Но в отечественной практике проектирования до недавнего времени этим методам не уделялось должного внимания. Тем самым актуальность исследования возможности применения этих методов в инженерной практике не вызывает сомнения. Цель. Целью данной статьи является оценка точности нелинейного статического метода по сравнению с нелинейным динамическим методом при расчете сооружений на заданные акселерограммы. Методы. В статье рассмотрены три стальные рамы: одно-, трех-и семиэтажная. Подбор сечений выполнен в соответствии с требованиями норм по сейсмостойкому строительству на сейсмические нагрузки уровня ПЗ. Также рамы рассчитаны на сейсмическое воздействие уровня МРЗ на набор акселерограмм различного частотного состава. Расчет производился нелинейным динамическим методом в программном комплексе LS-DYNA и нелинейным статическим методом в программных комплексах «ЛИРА 10.6» и MATLAB. Выводы. Расчеты показали, что во всех рассмотренных случаях, кроме одного, нелинейный статический метод показал консервативную оценку реакции системы по сравнению с нелинейным динамическим методом. Но в некоторых случаях получилась слишком большая погрешность. Ключевые слова: сейсмостойкость, нелинейный метод расчета, нелинейный статический метод расчета, нелинейный динамический метод расчета, пушовер анализ, акселерограмма Введение