Моделирование усиления стальной обоймой колонны эстакады с учетом физической нелинейности
Аннотация
Дата поступления статьи: 19.12.2025В статье представлена конечно-элементная модель железобетонной колонны эстакады с усилением стальной обоймой. Она разработана в ВК «Ansys» с учётом нелинейности материалов и контактных взаимодействий между бетоном колонны и сталью обоймы. Дано обоснование примененных типов конечных элементов, законов деформирования материала и коэффициента трения. На основе численного моделирования выявлены три характерные стадии совместной работы колонны и обоймы в процессе нагружения. Особое внимание уделено анализу контактной поверхности и исследованию коэффициента трения «сталь-бетон». Этот фактор имеет значительное влияние на каждом из этапов нагружения и его изменение лежит в основе деления на стадии. На основе проведенных исследований выявлено, что учет совместной работы железобетонной колонны и стальной обоймы позволяет учесть резерв по несущей способности системы до 16 % по сравнению с раздельным их расчётом. В работе приведен анализ влияния шага стягивающих поперечных планок обоймы на несущую способность усиленной конструкции, установлены оптимальные границы его изменения.
Ключевые слова: физическая нелинейность, закон деформирования, стальная обойма, колонна технологической эстакады, коэффициент трения, усиление, конечно-элементная модель, железобетон, совместная работа, нелинейная деформационная модель