Совершенствование метода расчета поврежденных элементов стальных конструкций

Введение. Дефекты и повреждения стальных конструкций в сочетании с коррозией металла, стимулирующей к тому же потерю местной устойчивости, могут приводить к ограниченно работоспособному их состоянию или эксплуатационной непригодности. Метод расчета элементов с такими повреждениями отсутствует. При этом «нормативная» проверка прочности неповрежденных элементов при двух или более параметрических загружениях ведет к заниженным результатам. Поэтому актуальна разработка достоверного метода расчета на прочность элементов, в том числе неповрежденных, при общем загружении.Материалы и методы. Предложен метод исследования прочности поврежденных и неповрежденных элементов стальных конструкций при общем случае загружения с учетом взаимного влияния усилий по фактическому предельному состоянию, соответствующему критерию ограниченной пластической деформации. Решение задачи проводится в безразмерных параметрах в обратной последовательности, что дает возможность сократить время расчета на несколько порядков.Результаты. На основании анализа полученных результатов исследования разработан эффективный практический метод расчета поврежденных и неповрежденных элементов, позволяющий получить более достоверные сведения об их прочности. Установлено влияние повреждения на прочность, которое в зависимости от места его расположения относительно действующих усилий N, Mx, My может привести к работоспособному, ограниченно или неработоспособному состояниям. Выявлены существенные резервы прочности неповрежденных двутавровых элементов.Выводы. Предложено аналитическое решение, в котором ослабления сечения компенсируются эквивалентным догружением фиктивными силами, позволяющими свести проверку прочности как для неповрежденного элемента. Обнаруженные резервы прочности неповрежденных двутавровых элементов указывают на необходимость исследования стрежней с другими типами сечений.

повреждения, редукция сечения, предельные состояния, прочность, общее загружение, предельная пластическая деформация, алгоритм «сечение»