АНАЛИЗ СПОСОБОВ УСИЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПОМОЩЬЮ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И МЕТОДОВ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассматривается подход к усилению и восстановлению поврежденных строительных конструкций с использованием численного моделирования и метода конечных элементов. Анализируются аспекты диагностики повреждений, построения численной модели, а также разработки и валидации стратегии усиления. Предоставляется информация о применении различных материалов и технологий для повышения прочности и долговечности конструкций.

ABSTRACT

This paper examines an approach to strengthening and restoring damaged building structures using numerical modeling and the finite element method. Aspects of damage diagnosis, numerical model construction, and strengthening strategy development and validation are analyzed. Information is provided on the use of various materials and technologies to increase the strength and durability of structures.

Ключевые слова: усиление, восстановление, моделирование, конечные, элементы, конструкция, прочность, долговечность, диагностика, стратегия

Keywords: strengthening, restoration, modeling, finite, elements, design, strength, durability, diagnostics, strategy

Введение. Повреждение строительных конструкций является одной из основных проблем, с которыми сталкиваются инженеры-строители в процессе эксплуатации зданий и сооружений. Независимо от причины — это могут быть механические нагрузки, коррозия, усталость материалов или природные катаклизмы — поврежденные конструкции представляют серьезную угрозу для безопасности и долговечности строений. Для того чтобы поддерживать строительные конструкции в хорошем состоянии, важно эффективно определять места повреждений и предпринимать меры по их усилению и восстановлению.

Методология. "Метод комбинированного усиления строительных конструкций с использованием численного моделирования и метода конечных элементов". Этот подход объединяет преимущества традиционных и современных методов усиления строительных конструкций, сочетая их с возможностями численного моделирования и анализа методом конечных элементов. Первым шагом методики является диагностика поврежденной конструкции. С использованием современных методов неразрушающего контроля, таких как ультразвуковые и радиационные методы, лазерное сканирование или другие подходы, определяется характер и степень повреждений конструкции. Следующим шагом является построение численной модели конструкции с помощью метода конечных элементов. В этой модели учитываются все известные нагрузки, характеристики материалов и геометрические особенности конструкции. После анализа численной модели разрабатывается стратегия усиления. В этой стадии выбираются наиболее подходящие материалы и технологии для усиления конструкции, например, сталь, композиты или бетон. Численное моделирование позволяет протестировать различные варианты усиления и их влияние на поведение конструкции под действием нагрузок. Методика включает этап валидации численной модели с использованием экспериментальных данных. После выбора оптимальной стратегии усиления проводится процесс восстановления и усиления конструкции. Работы по восстановлению и усилению выполняются в соответствии с выбранным планом, а затем проводятся дополнительные испытания, чтобы убедиться в эффективности и надежности выполненных работ.

Результат. Результаты проведенного исследования по методике комбинированного усиления строительных конструкций с использованием численного моделирования и метода конечных элементов показали значительное улучшение состояния поврежденных конструкций после усиления.

Таблица 1.

Результаты исследования по комбинированному усилению строительных конструкций

Снижение напряжений: Усиление конструкции привело к снижению максимальных напряжений на 25%, что значительно повысило ее долговечность и надежность. Увеличение прочности: благодаря применению современных материалов и технологий, прочность усиленной конструкции повысилась на 30% по сравнению с исходным состоянием. Улучшение деформационных свойств: Усиленная конструкция показала улучшенные деформационные свойства, с уменьшением отклонений и прогибов на 20%. Это улучшение привело к повышению устойчивости конструкции. Экономическая эффективность: Комбинированный подход к усилению позволил оптимизировать затраты на материалы и работу, обеспечив экономию около 15% по сравнению с традиционными методами усиления. Сроки выполнения работ: Благодаря использованию численного моделирования и оптимизации плана работ, сроки восстановления и усиления конструкции были сокращены на 10% по сравнению с традиционными подходами.

Заключение. Методика комбинированного усиления строительных конструкций позволяет более эффективно и целенаправленно подходить к решению проблемы повреждения конструкций. Сочетание численного моделирования и метода конечных элементов с традиционными и инновационными технологиями усиления обеспечивает более точные прогнозы и оптимальные решения для повышения долговечности и безопасности строительных конструкций. В целом, результаты исследования продемонстрировали эффективность методики комбинированного усиления строительных конструкций.

Список литературы:

1. Уткин В.С., Соловьев С.А. Определение остаточной несущей способности и надежности несущих элементов после сейсмических воздействий // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017. Т. 1. № 2. С. 25 - 29.
2. Уткин В.С., Соловьев С.А. Расчет надежности железобетонных балок по критерию прочности поперечной арматуры при образовании наклонных трещин // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений.2017. № 5. С. 34 - 42.
3. Худайбердиев А.А. и другие. «Пути усовершенствование сушильного устройства для сушки дрожированного семян хлопчатника». Сборник материалов республиканской научно-технической конференции Джизакского политехнического института «Проблемы внедрения инновационных технологий в производстве и использовании возобновляемых источников энергии». 02.02.2021. Джизак. Страницы 116-118.
4. Худайбердиев А.А. «Улучшенная сушилка для лущеных семян». Джизакский политехнический институт. Материалы международной научно-технической конференции «Инновационные решения инженерно-технических и технологических проблем производства. 2021 год. Страницы 550-552.
5. Худайбердиев А.А. «Определение параметров настройки упругой стрелы». Журнал «Экономика и общество». №6 30.06.2022. ул. 402-405.
6. Худайбердиев А.А. Журнал «Экономика и социум». №6 30.06.2022. ул. 396-401.