Расчет и работа наклонных сечений двутавровых балок из сверхвысокопрочного фибробетона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Салиб Мина Ибрахим Фахми

• Салиб Мина Ибрахим Фахми
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Салиб Мина Ибрахим Фахми

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Основные характеристики и способы получения сверхвысокопрочных бетонов

1.1.1. Отличительные особенности сверхвысокопрочных бетонов

1.1.2. Компоненты СВПБ

1.1.3. Приготовление бетонной смеси

1.1.4. Физико-механические характеристики СВПБ

1.2. Работа железобетонных двутавровых балок на поперечную силу

1.3. Методики расчета СВПБ-балок на поперечную силу в нормах 28 проектирования

1.4. Экспериментальные и численные исследования прочности СВПБ -балок в 33 зоне действия поперечных сил

1.5. Выводы по главе

Глава 2. ЧИСЛЕННЫЕ МОДЕЛИ ДЛЯ РАСЧЕТА ДВУТАВРОВЫХ

СВПБ-БАЛОК НА ДЕЙСТВИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ

2.1.Конечно-элементное моделирование работы балок

2.1.1. Нелинейная модель для исследования плоского напряженного состояния стенки балок

2.1.2. Построение и калибровка модели

2.2.Нейросетевые и регрессионные модели

2.3.Выводы по главе

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОТЫ ДВУТАВРОВЫХ БАЛОК ИЗ СВЕРХВЫСОКОПРОЧНОГО БЕТОНА ПРИ ВОСПРИЯТИИ ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ

3.1. Особенности экспериментальных исследований

3.2.Подбор составов и исследование прочностных характеристик СВПБ, физико-механические характеристики арматуры

3.2.1. Материалы для изготовления СВПБ

3.2.2. Последовательность подбора состава СВПБ

3.2.3. Физико-механические характеристики арматуры

3.3.Технология изготовления балок

3.4.Методика испытаний СВПБ балок

3.5.Анализ работы балок под нагрузкой

3.6.Выводы по главе

Глава 4. ПРОВЕРКА ПРИМЕНИМОСТИ ЧИСЛЕННЫХ И МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ДВУТАВРОВЫХ БАЛОК ИЗ

СВЕРХВЫСОКОПРОЧНОГО БЕТОНА

4.1.Результаты нелинейных конечно-элементных расчетов прочности и деформативности двутавровых СВПБ-балок

4.2.Нейросетевое прогнозирование прочности наклонных сечений

4.3.Регрессионные модели для расчетов прочности двутавровых СВБП-балок с фибровым и поперечным стержневым армированием

4.4.Сопоставление результатов расчетов по конечно-элементным, нейросетевым и регрессионным моделям

4.5.Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итоги выполненного исследования

Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Патенты на полезную модель

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Картины наклонных трещин и графики их раскрытия, графики развития деформаций поперечной арматуры

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Таблицы

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Документы о внедрении результатов работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Расчет и работа наклонных сечений двутавровых балок из сверхвысокопрочного фибробетона»

Введение

Актуальность темы исследования. Повышение эксплуатационных качеств зданий и сооружений требует проведения исследований, направленных на улучшение свойств применяемых при их строительстве материалов. Для бетона - самого распространенного в строительной индустрии материала - важнейшими характеристиками являются прочность и долговечность. Сверхвысокопрочные бетоны (далее - СВПБ, англ. ultra high-performance fiber-reinforced concrete, UHPFRC или UHPC) с дисперсным (фибровым) армированием были впервые получены в середине 1990-х годов и с тех пор стали объектом пристального внимания ученых и инженеров ввиду присущих им исключительных качеств, таких как высокая прочность и выносливость, долговечность, морозостойкость, способность поглощения энергии. Сдерживающими факторами для распространения СВПБ являются как отсутствие соответствующей нормативной базы, так и недостаточная изученность свойств СВПБ и изготовленных из них конструкций.

. По аналогии с другими видами мелкозернистого бетона одной из областей рационального применения для СВПБ являются конструкции с малыми толщинами профиля поперечного сечения. Примером изгибаемых конструкций такого рода являются двутавровые балки, применимые в качестве пролетных строений и конструкций настилов для сооружений, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред. Приопорная зона двутавровых балок испытывает сложное напряженно-деформированное состояние, характеризующееся действием в тонких стенках главных сжимающих и растягивающих напряжений, разделяющих их косыми трещинами на бетонные полосы.

Физико-механические свойства сверхвысокопрочных бетонов в значительной мере отличаются от свойств обычных тяжелых бетонов. Так, прочность СВПБ при сжатии и растяжении соответственно в 4,5 и 10 раз превышает аналогичные показатели для наиболее широко применяемого тяжелого бетона класса B25. Диаграмма деформирования СВПБ при сжатии практически до своего пика сохраняет

очертание, близкое линейному. Сверхвысокопрочные бетоны обладают существенно более плотной структурой вследствие отсутствия в их составе крупного заполнителя.

Особенности СВПБ необходимо учитывать при расчете балок на действие поперечных сил. Однако на сегодня экспериментальные и теоретические исследования силового сопротивления приопорных участков СВПБ-балок ограничиваются единичными примерами. В связи с этим специальные исследования, позволяющие раскрыть особенности поведения двутавровых СВБП-балок при действии поперечных сил и получить методики их расчета при таком виде НДС, являются актуальными

Степень разработанности темы исследования. Изучению свойств высокопрочных (ВПБ) и сверхвысокопрочных (СВПБ) бетонов и сталефибробетонов посвящены исследования ученых: О.Я. Берга, А.С. Иноземцева, В.И. Калашникова, С.С. Каприелова, Н.И. Карпенко, В.С. Лесовика, Г.В. Несветаева, Ю.В. Пухаренко, А.Д. Толстого, А.В. Шейнфельда, R. Bornemann, P. Buitelaar, S. Faber, E. Fehling, S. Fröhlich, T Gerlicher, B.A. Graybeal, D. Heinz, A. Kumar, F. Larrard, T. Leutbecher, D. Lowke, O. Mazanec, P. Schießl, M. Schmidt, T. Sedran, J. Walraven, J. Xiao, L. Urbonas, Y. Zhu, и др. Руководства по проектированию конструкций из СВПБ к настоящему времени разработаны во Франции, Японии, Германии и Южной Корее.

Вопросы, связанные с работой на поперечную силу балок из обычного тяжелого бетона, достаточно хорошо раскрыты многочисленными исследованиями, проводившимися с середины XX века. При этом отдельно рассматривают балки с тонкими стенками, характер работы которых на приопорных участках принципиально отличается от балок прямоугольного сечения. Исследованием сопротивления тавровых и двутавровых балок действию поперечных сил занимались М.С. Бори-шанский, А.С. Залесов, Н.А. Иваненко, Р.Л. Маилян, В.П. Починок, М.М Тамов, E.W. Bennett, M.J. Haddadin, F. Leonhardt, B.S. Lyngberg, K. Maruyama, M. Moayer, M.N. Palakas, J.A. Pincheira, A. Placas, J.A. Ramirez, B.V. Rangan, P.E. Regan, J.R. Robinson, R.N. Swamy, R. Taylor, B.K. Teoh и др. Несмотря на прогресс, достигнутый в последние десятилетия в построении деформационных моделей для плос-

кого напряженно-деформированного состояния железобетона, нормы проектирования по-прежнему содержат эмпирические зависимости для расчетов железобетонных конструкций на действие поперечных сил.

Двутавровые СВПБ-балки могут найти применение в конструкциях настилов с повышенными требованиями к долговечности и сопротивляемости воздействиям внешней среды. Известны немногочисленные зарубежные экспериментально-теоретические исследования, включавшие испытание до разрушения двутавровых СВПБ-балок. Авторами этих исследований предложены формулы для расчета несущей способности балок, выполнено численное моделирование их работы. Влияние конструктивных характеристик и схем загружения на поведение СВПБ-балок при действии поперечных сил нельзя считать изученным в достаточной мере. При этом до настоящего времени вовсе не исследовались изгибаемые конструкции из СВПБ, изготовленного из российских компонентов.

Цель диссертационной работы - совершенствование методов расчета двутавровых балок из сверхвысокопрочного бетона со стальным дисперсным и стержневым армированием на действие поперечных сил.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

- провести многофакторный численный эксперимент, направленный на исследование возможности нелинейного моделирования напряженно-деформированного состояния двутавровых СВБП-балок при разных пролетах среза нагружения, коэффициентах фибрового и поперечного стержневого армирования;

- построить нейросетевые модели для прогнозирования прочности наклонных сечений двутавровых СВПБ-балок;

- разработать методику инженерного расчета прочности двутавровых СВБП-балок при действии поперечных сил с применением регрессионного анализа;

- получить составы эффективных сверхвысокопрочных бетонов и фибробе-тонов с использованием местных материалов;

- провести экспериментальные исследования поведения под нагрузкой при-опорных участков двутавровых СВБП-балок с контролем разрушающих усилий, прогибов балок и деформаций бетона и арматуры;

- выполнить оценку эффективности предложенных методик расчета сопоставлением теоретических и опытных данных по прочности и деформативности балок.

Научная новизна работы:

- получены экспериментальные зависимости прочности наклонных сечений двутавровых СВПБ-балок от пролета среза загружения, процентов содержания фибрового и поперечного стержневого армирования, ширины свесов сжатой полки сечения;

- впервые выполнено нелинейное конечно-элементное моделирование работы двутавровых СВПБ-балок при действии поперечных сил с применением моделей железобетона для плоского напряженного состояния;

- разработана методика нейросетевого моделирования прочности наклонных сечений двутавровых СВПБ-балок по выборке из экспериментальных данных из литературных источников, дополненной результатами собственных испытаний;

- инструментами регрессионного анализа получена методика расчета несущей способности двутавровых СВПБ-балок при действии поперечных сил, учитывающая влияние конструктивных характеристик и пролета среза загружения.

Теоретическая значимость работы:

- установлены закономерности, связывающие прочность и трещиностой-кость приопорных участков СВПБ-балок с параметрами фибрового и стержневого армирования;

- предложена методика конечно-элементного расчета, основанная на синтезе разработанных ранее диаграмм деформирования сверхвысокопрочных бетонов и фибробетонов и деформационных моделей для плоского напряженного состояния железобетонных элементов;

- обоснованы и подтверждены подходы к предварительной обработке обучающего набора данных и критерии отбора нейросетевых моделей для расчета прочности СВПБ-балок при действии поперечных сил.

Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что предлагаемые численные и математические модели позволяют повысить точ-

ность расчетов, проводимых при проектировании двутавровых СВПБ-балок, благодаря учету экспериментально выявленных особенностей их работы в сравнении с балками из обычных тяжелых бетонов и фибробетонов. Продемонстрирована эффективность дисперсного армирования волновой фибровой, позволяющая достигать достаточной высокой прочности и трещиностойкости балок в приопорных зонах даже в отсутствие стержневого поперечного армирования.

Методология и методы исследования. Задействованы существующие модели для исследования плоского напряженного состояния железобетона (модели с «размазанными» или дисперсными трещинами) и реализующие их компоненты в каркасном конечно-элементном приложении OpenSees. Выполнено программирование на языке С++ в среде Microsoft Visual Studio новых классов материалов, реализующих законы деформирования СВПБ и размещенной в нем арматуры. Для оценки точности нейросетевых и регрессионных моделей применены известные своей эффективностью метрики, реализованные в системе STATISTICA. Экспериментальные исследования проводили с использованием современных сертифицированных приборов и оборудования.

Положения, выносимые на защиту:

- методика численного моделирования работы на поперечную силу двутавровых СВПБ-балок, реализующая нелинейные деформационные модели и позволяющая получать полные диаграммы деформирования балок;

- методика построения нейросетевых моделей для расчета прочности наклонных сечений двутавровых СВПБ-балок;

- полученные по результатам регрессионного анализа расчетные зависимости, включающие все характеристики двутавровых СВПБ-балок и схемы их нагру-жения, оказывающие влияние на прочность наклонных сечений;

- результаты экспериментальных исследований прочности, деформативно-сти и трещиностойкости СВБП-балок с варьируемыми процентами фибрового и стержневого поперечного армирования при разных пролетах среза.

Достоверность результатов обоснована использованием при выполнении экспериментальных исследований поверенных контрольно-измерительных прибо-

ров и регистрирующего оборудования, применением апробированных статистических методов при анализе опытных данных, использованием общепризнанных деформационных моделей при выполнении конечно-элементных расчетов. Точность результатов расчетов по предлагаемым методикам подтверждается удовлетворительной их сходимостью с опытными данными по прочности наклонных сечений СВПБ-балок, полученными как самим автором, так и другими исследователями.

Внедрение результатов исследований. Предложенные методики моделирования внедрены в практику проектирования ООО ПИ «Адыгеягражданпроект» при расчетах сталефибробетонных конструкций зданий и сооружений на действие поперечных сил.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс в Кубанском государственном технологическом университете при обучении по дисциплинам «Железобетонные и каменные конструкции (общий курс)» по направлению специалитета 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений» и «Спецкурс железобетонных конструкций» по направлению магистратуры 08.04.01 «Строительство».

По результатам исследований принято решение ОАО «БМЗ-Управляющая компания холдинга «БМК» о внесении изменений в стандарт предприятия в части рекомендаций по изготовлению бетонов высоких классов прочности с применением стальных фибр.

Апробация результатов работы. Основные материалы работы доложены и одобрены на научных конференциях КубГТУ (Краснодар, 2020-2024 гг.), Краевых ежегодных отчетных конференциях грантодержателей Кубанского научного фонда. (Сочи, 2021 г. и 2022 г.), ХХХУШ Международной научно-практической конференции «Современные научные исследования. Актуальные вопросы, достижения и инновации» (Пенза, 2024 г.).

Работа была поддержана грантом Кубанского научного фонда. Автор выражает благодарность кандидату технических наук, доценту кафедры вычислительных технологий КубГУ Руденко Ольге Валентиновне за помощь, оказанную при работе над диссертацией.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Основные характеристики и способы получения сверхвысокопрочных бетонов

1.1.1 Отличительные особенности сверхвысокопрочных бетонов

Сверхвысокопрочные бетоны и сталефибробетоны (далее - СВПБ, англ. ultra high-performance fiber-reinforced concrete, UHPFRC или UHPC) - это усовершенствованные композитные материалы на основе цемента с повышенными - в сравнении с традиционными тяжелыми бетонами - физико-механическими характеристиками. Граничные значения, разделяющие бетоны на виды по прочности, российскими стандартами и сводами правил не установлены. Как правило, под высокопрочными понимают бетоны с пределом прочности при сжатии 60 МПа и выше [3]. Сверхвысокопрочными же, в свою очередь, считают бетоны с минимальной заданной прочностью на сжатие 150 МПа и с повышенными характеристиками долговечности, пластичности при растяжении и ударной вязкости [1, 25, 137]. В качестве примера можно привести определение СВПБ из отчета, подготовленного для нужд Федеральной администрации дорог США [78]: «СВПБ (UHPC) - это материал на цементной основе с оптимизированной градацией зернистых компонентов, водоцементным соотношением менее 0,25 и высоким содержанием фибрового армирования».

Идеи получения бетонов со сверхвысокой прочностью и плотной микроструктурой были выдвинуты еще в 1980-х годах [44]. Однако настоящий прорыв с точки зрения практического применения СВПБ в строительстве стал возможным

только после появления эффективных суперпластификаторов, позволивших изготавливать мелкозернистые бетонные смеси высокой подвижности с чрезвычайно низким водоцементным отношением [25]. Последующими многочисленными исследованиями для СВПБ разных составов были изучены вопросы технологии изготовления СВПБ и конструкций на его основе [25, 65], ухода за свежеуложенными смесями СВПБ [71, 74], определены прочность СВПБ при различных видах напряженного состояния [65], вязкость разрушения [50, 63], реологические свойства [25, 77], выносливость [112, 113] и огнестойкость [49, 65, 89] . Вклад в развитие технологии и исследовании характеристик высокопрочных фибробетонов внесли представители российских научных школ, сформированных в НИИЖБ (Каприелов, Шейнфельд и др.) [10, 11], ПГУАС (Калашников, Кузнецов, Тараканов и др.) [8, 9], СПбГАСУ (Пухаренко, Морозов, Пантелеев, Жаворонков и др.) [14-18].

В сравнении с традиционными тяжелыми бетонами СВПБ обладает следующими важными с инженерной точки зрения преимуществами:

- высокой прочностью при сжатии и растяжении (примерно в 4-5 раз выше прочности наиболее часто применяемых классов тяжелого бетона);

- высоким сопротивлением проникновению хлоридов антиобледенительных солей и морской воды;

- минимальным числом микротрещин и пор в структуре;

- повышенной пластичностью при действии сжимающих и растягивающих напряжений (при наличии фибрового армирования).

К настоящему времени сформулированы основные принципы получения СВПБ [144, 166-168]:

1. Минимизация пористости за счет оптимизации гранулированной смеси посредством применения порошковых заполнителей с широким диапазоном диаметров частиц (рисунок 1.1 [149]). Чаще всего из составов СВПБ исключают крупный заполнитель для устранения больших пустот и создания уплотненной межфазной переходной зоны вокруг зерен заполнителей [75]. Таким образом устраняют наиболее слабые области цементной матрицы [118, 39]. В настоящее время размеры частиц заполнителей СВПБ, как правило, принимают не более 2 мм.

2. Снижение водоцементного соотношения (далее - В/Ц) введением в состав смеси водоредуцирующих добавок.

3. Улучшение свойств тепловой обработкой, ускоряющей пуццолановую реакцию и повышающей механические характеристики;

4. Повышение пластичности деформирования и сопротивления растяжению добавлением надлежащего количества мелких фибр.

Рисунок 1.1 - Размеры частиц и их удельная поверхность для бетонов разных видов [149]

Отвечающие перечисленным принципам смеси СВПБ, как правило, включают цемент, микрокремнезем (далее - МК), кварцевый песок, стальные фибры, воду и суперпластификатор. В нижеприведенном разделе рассмотрено влияние свойств этих компонентов на физико-механические характеристики СВПБ.

1.1.2 Компоненты СВПБ а) Вяжущие вещества

В качестве вяжущих для составов СВПБ чаще всего применяют цемент и микрокремнезем: первый служит основным вяжущим, второй - повышает плотность упаковки частиц и повышает прочность матрицы благодаря пуццолановой реакции [131]. Расход цемента в СВПБ достаточно высок в сравнении с обычными тяжелыми бетонами и в рассмотренных литературных источниках составляет от 360 [42] до 1700 [30] кг/м3 [74, 137]. Примененное в различных исследованиях содержание цемента по массе СВПБ находится в диапазоне 27 - 40% [8, 11-13]. Не-гидратированный цемент выступает в качестве мелкого заполнителя [118, 133]. С увеличением содержания цемента прочность на сжатие СВПБ растет, однако при превышении определенного высокого уровня - около 1700 кг/м3 - имеет тенденцию к снижению [154].

Из-за очень низкого В/Ц даже после интенсивной тепловой обработки около 30% цемента остается негидратированным [65]. Поэтому часть цемента можно заменить заполнителями со схожими реологическими свойствами. Так, в работах [109, 176] указано, что до 30, 36 и 40 % цемента (по объему) в смесях СВПБ можно заместить соответственно дробленым кварцем, доменным шлаком и летучей золой без снижения прочности на сжатие.

Добавление МК повышает прочность СВПБ благодаря пуццолановому эффекту, проявляющемуся во взаимодействии МК с гидроксидом кальция, выделяющемся при гидратации цемента [13]. Кроме того, частицы микрокремнезема, имеющие сферическую форму и размер 0,05 - 0,2 мкм, заполняют пустоты между более крупными зернами других компонентов, повышая удобоукладываемость смеси СВПБ [109, 132,133]. Рекомендуемое исследователями содержание микрокремнезема составляет 20-30 % от общей массы цемента [64, 109, 115, 137, 139, 154, 175].

б) Вода

Составы СВПБ получают при очень низком В/Ц, обеспечивающим малую пористость камня [144]. Минимальное из приведенных в литературных источниках значение В/Ц равно 0,08 [133]. Авторы, однако, указывают, что такое В/Ц оказалось недостаточным для плотной упаковки частиц. Оптимальным же для СВПБ считают В/Ц в диапазоне 0,13 - 0,20 - при таком содержании воды достигается наибольшая плотность бетона одновременно с высокой подвижностью смеси [73, 103, 133, 144, 165]. При этом в отдельных работах прочность при сжатии свыше 150 МПа получена для бетонов и с более высоким В/Ц [59, 166]. Из этого следует, что В/Ц не является единственным параметром, определяющим прочность СВПБ. Важными факторами являются также условия твердения, свойства компонентов и технология перемешивания (в т.ч. и тип смесителя).

Всем бетонам присуще свойство «самоосушения» (англ. self-desiccation) или аутогенной усадки [126, 171, 172], заключающееся в снижении внутренней относительной влажности бетона в процессе гидратации и уменьшению размера пор [162]. В обычных бетонах с В/Ц 0,45 - 0,5 это явление незаметно. Пониженное же значение В/Ц способствует протеканию аутогенной усадки, и её влияние на свойства бетона возрастает (для СВПБ аутогенная усадка превышает 800^е [152]). Одним из способов препятствования аутогенной усадке является добавление крупного заполнителя [178] Также некоторые исследователи отмечают, что с уменьшением В/Ц снижается проницаемость СВПБ [35].

Чу и др [55] изучали удобоукладываемость, микроструктуру, пористость и механические характеристики СВПБ, изготовленного с применением эолового песка, при трех различных В/Ц - 0,16, 0,18 и 0,2. На микроснимках образцов бетона с В/Ц=0,2 авторы отметили наличие микротрещин, в то время как бетоны с В/Ц=0,16 и 0,18 обладали сплошной микроструктурой. Пористость бетона со снижением В/Ц с 0,2 до 0,16 уменьшилась примерно в 1,5 раза. Как следствие, бетоны с меньшими значениями В/Ц показали большую прочность как при сжатии, так и

при растяжении. При В/Ц 0,20, 0,18 и 0,16 прирост прочности на сжатие с увеличением концентрации фибр с 2,5 до 3 % составил 11,03%, 2,99% и 26,30% соответственно, прирост прочности на растяжение при изгибе - 41,11%, 5,59% и 29,84%.

Серелис и др. [141] изучали влияние В/Ц на прочность при сжатии, плотность и динамическую вязкость СВПБ. Расход цемента, кварцевого песка и суперпластификатора для всех рассмотренных составов был одинаковым. Варьировали отношение В/Ц (0,25 - 0,32), а также тип и расход микрозаполнителей - кварцевой и стеклянной муки, микрокремнезема. С ростом В/Ц с 0,25 до 0,33 прочность на сжатие уменьшилась с 145 до 119 МПа без термообработки и с 164 до 138 МПа с термообработкой.

Диапазон В/Ц в работе Чжан и др. [184] был принят в несколько меньших значениях - 0,19-0,23. Максимальная прочность была получена при В/Ц = 0,21. Как при уменьшении, так и при увеличении В/Ц относительно этого значения прочность бетона снижалась. Разница между наименьшей прочностью бетон, полученной при В/Ц=0,23, и максимальной прочностью составила около 29%. Расплыв конуса с увеличением В/Ц в вышеуказанном диапазоне вырос в 1,8 раза.

В исследовании Ибрагима и др. [91] наибольшую прочность на сжатие 160 МПа показали составы СВПБ с В/Ц = 0,18. Увеличение В/Ц до 0,24 привело к снижению прочности на сжатие на 12,5%. В другом исследовании [52, 125] увеличение В/Ц до 0,24 привело к снижению прочности при сжатии на 21%. В работе Азиз и др. [76, 161], посвященной исследованию свойств бетонов с добавлением наночасиц SiO2, максимальная прочность СВПБ достигнута при В/Ц=0,16.

Из вышесказанного можно заключить, что даже небольшое изменение В/Ц оказывает радикальное влияние на прочность СВПБ. В рассмотренных работах исследователи варьировали В/Ц в диапазоне 0,13 - 0,33. При этом установленные опытным путем оптимального значения В/Ц различны, из чего можно сделать вывод о необходимости поиска этого оптимального значения для конкретного набора компонентов.

в) Суперпластификатор

Обратной стороной низкого водоцементного отношения является снижение подвижности бетонной смеси [162, 65]. Этот недостаток устраняют добавлением суперпластификаторов, способствующих распределению частиц цемента и микрокремнезема и повышающих таким образом подвижность смеси [162, 155]. Зерна цемента склонны к коагуляции (образованию хлопьев), что сдерживает проникновение воды и создает силы трения между ними при укладке смеси [38]. Суперпластификаторы измельчают хлопья, разжижая смесь. Как правило, для смесей СВПБ используют суперпластификаторы на основе поликарбоксилатных эфиров (сокр. англ. PCE) - т.н. суперпластификаторы третьего поколения (получены в середине 1980-х годов). Снижение расхода воды при применении PCE-суперпластификато-ров может достигать 40% [182].

Так как СВПБ характеризуется низким В/Ц, требуемая концентрация суперпластификатора для их составов оказывается достаточно высокой - в среднем 1,52% от массы цемента [74]. Нижняя и верхняя границы значений расхода суперпластификаторов в представленных в литературных источниках исследованиях находятся соответственно на уровнях от 1 до 8 % от массы цемента [64, 137, 139]. Оптимальная дозировка суперпластификатора в значительной мере определяется совместимостью ингредиентов смеси и типом суперпластификатора. Удачная совместимость может способствовать снижению расхода суперпластификатора.

Действие суперпластификатора зависит от структуры полимера [45]. Структуры различаются по длине основной цепи, длине боковых цепей, количеству боковых цепей и ионному заряду. Длина боковых цепей, главным образом, влияет на время схватывания и прочность СВПБ в раннем возрасте, а их плотность - на подвижность смеси [87]. Важную роль играет также и совместимость между суперпластификаторами и вяжущими. Так, например, в работе Шрефла и др. [140] показано, что метакрилатные поликарбоксилаты активно взаимодействуют с цементом, в то время как аллиловые - с микрокремнеземом.

Камаль и др. [96] использовали три различных типа суперпластификатора из модифицированных поликарбоксилатов: Sikament-NN, SikaViscoCrete®-10 и

Rheobuild® 840. Эти добавки классифицируются как добавки к бетону с высоким уровнем водопонижения. Наибольшим в возрасте 7 суток оказался предел прочности при сжатии для составов, содержащих SikaViscoCrete®-10, в то время в возрасте 28 суток самый высокий предел прочности был получен для составов с Sikament-NN. Ли и др. [105] изучали влияние суперпластификатора типа PCE на поведение СВПБ на ранних стадиях набора прочности.

г) Заполнители

Крупные зерна заполнителей создают концентрацию напряжений, снижая прочность бетона. Поэтому исключение крупного заполнителя из состава часто называют одним из основных принципов получения СВПБ [146]. Де Ларрард и Седран [58] связывают прочность бетонов с максимальной толщиной пасты (англ. - MPT) - средним расстоянием меду соседними заполнителями, окруженными цементной пастой. Они установили, что прочность бетонов при сжатии снижается с ростом MPT.

Разрушение бетона происходит по контактной зоне, образующейся на границе цементного камня и зерен заполнителя [29, 30]. C устранением крупного заполнителя отрицательное влияние контактной зоны на прочность бетона снижается. Кроме того, в этом случае бетон приобретает плотную структуру, благодаря чему становится более устойчивым к воздействию агрессивных сред [65].

Для составов СВПБ, как правило, принимают заполнители с размером зерен не более 2 мм [65]. В роли таковых выступают мелкий песок, стеклянная или кварцевая мука [83]. Характерная массовая доля песка и кварцевой муки в СВПБ составляет соответственно 35-45 и 7-14 % [154, 64, 138, 140, 29, 30].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Салиб Мина Ибрахим Фахми, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баженов Ю. М. Модифицированные высококачественные бетоны. / Ю. М. Баженов, В. С. Демьянова, В. И. Калашников. - Москва: Изд-во Ассоц. строительных вузов, 2006. - 368 с.

2. Гвоздев. А.А. Новое в проектировании бетонных и железобетонных конструкций / А.А. Гвоздев, С.А. Дмитриев, Ю.П. Гуща, А.С. Залесов, Н.М. Мулин, Е.А. Чистяков; под ред. А.А. Гвоздева. - М.: Стройиздат, 1978. - 204 с.

3. Голубев, В.Ю. Высокопрочный бетон повышенной вязкости разрушения: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / Голубев Владимир Юрьевич. - Санкт-Петербург, 2009. - 183 с

4. Гонов, М.Е. Деформация и разрушение бетонов и фибробетонов при скоростях деформации от 10-3 до 104 с-1: дис. ... канд. техн. наук: 01.02.06 / Гонов Михаил Евгеньевич. - Нижний Новгород, 2022. - 171с.

5. ГОСТ 10180-2012. Методы определения прочности по контрольным образцам. введения 2013-07-01. - 36 с

6. ГОСТ 12004-81. Сталь Арматурная - Методы Испытания на Растяжение; введ.1983-07-01. - 10 с.

7. Залесов, А.С. Прочность железобетонных конструкций при действии поперечных сил / А.С. Залесов, Ю.А. Климов. - К.: Будивэльнык, 1989. - 104 с.

8. Калашников, В.И. Бетоны нового поколения на основе сухих тонкозернисто-порошковых смесей / Калашников В.И., Тараканов О.В., Кузнецов Ю.С., Володин В.М., Белякова Е.А. // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 8(34). С. 47-53.

9. Калашников, В. И. Эволюция развития составов и изменение прочности бетонов. Бетоны настоящего и будущего. Часть 1. Изменение составов и прочности бетонов / В. И. Калашников // Строительные материалы. - 2016. - № 1-2. -С. 96-103.

10. Каприелов, С. С. Цементы и добавки для производства высокопрочных бетонов / С. С. Каприелов, А. В. Шейнфельд, В. Г. Дондуков // Строительные материалы. - 2017. - № 11. - С. 4-10.

11. Каприелов, С.С. О подборе составов высококачественных бетонов с органо-минеральными модификаторами / С. С. Каприелов, А. В. Шейнфельд, Г. С. Кардумян, И. А. Чилин // Строительные материалы. - 2017. - № 12. - С. 58-63.

12. Максимова, О. М. Развитие и применение нейросетевых технологий для задач механики и строительных конструкций / О. М. Максимова // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2013. - № 8(79). - с. 81-89.

13. Минаков Ю.А. Пластифицированные малоцементные бетоны с добавкой микрокремнезема/ Ю.А. Минаков, О.В. Кононова, С.Н. Анисимов, А.О. Смирнов, А.Ю. Лешканов // Современные проблемы науки и образования. - 2015. -No.2-1.

14. Морозов, В. И. Эффективность применения фибробетона в конструкциях при динамических воздействиях / В. И. Морозов, Ю. В. Пухаренко // Вестник МГСУ. - 2014. - № 3. - С. 189-196.

15. Пантелеев, Д.А. Деформативные и прочностные характеристики полиарми-рованного фибробетона / Д. А. Пантелеев // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. - 2015. - № 3(33). - С. 133-139.

16. Пухаренко, Ю. В. Научные и практические основы формирования структуры и свойств фибробетонов/ Юрий Владимирович Пухаренко // дис. ... доктора технических наук: 05.23.05. Санкт-Петербург. - 2004. - 315 с.

17. Пухаренко, Ю. В. Прочность и деформативность полиармированного фибробетона с применением аморфной металлической фибры / Ю. В. Пухаренко, Д. А. Пантелеев, В. И. Морозов, У. Х. Магдеев // Academia. Архитектура и строительство. - 2016. - № 1. - С. 107-111.

18. Пухаренко, Ю. В. Определение вклада фибры в формирование прочности ста-лефибробетона / Ю. В. Пухаренко, Д. А. Пантелеев, М. И. Жаворонков // Вестник гражданских инженеров. - 2017. - № 1(60). - С. 172-176.

19. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. - Взамен СНиП II-21-75 и СН 511-78; Введ. 1986-01-01. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. -79 с.

20. СП 360.1325800.2017. Конструкции сталефибробетонные. Правила проектирования. - Введ. 2019-06-12. - М.: Минстрой России, 2017. - 74 с.

21. СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения: Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. - Введ. 2019-06-20. -М.: Минстрой России, 2018. - 124 с.

22. Тамов, М. М. Нейросетевое прогнозирование сопротивления поперечной силе армированных бетонных двутавровых балок / М. М. Тамов, О. В. Ру-денко, С. В. Усанов // Вестник МГСУ. - 2022. - Т. 17. № 9. - с. 1145-1159.

23. Тамов М.М. Нелинейное компьютерное моделирование работы двутавровых железобетонных балок на поперечную силу / В.П. Починок, М. М. Тамов // Бетон и железобетон. - 2012. - № 5. - с. 22-24.

24. Тамов М.М. Прочность тонких стенок железобетонных балок на приопорных участках с учетом предыстории загружения: дис. канд. техн. наук: 05.23.01 / Тамов Мурат Мухамедович. - Краснодар, 2013. - 208 с.

25. Танг Ван Лам. Эффективный мелкозернистый бетон с комплексной органо-минеральной добавкой: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.05 / НИУ МГСУ-Москва, 2019 - 162 с.

26. Усанов С.В. Сопротивление стенок железобетонных двутавровых балок с композитной поперечной арматурой и его нейросетевое, и численное моделирование: дис. канд. техн. наук: 2.1.1 / Усанов Сергей Владимирович. - Краснодар, 2023. - 162 с.

27. Усанов, С.В. Трещиностойкость приопорных зон двутавровых балок с поперечным армированием из базальтокомпозитной арматуры / С.В. Усанов, М.М. Тамов // Инженерный вестник Дона. - Краснодар, 2015. - 18 с.

28. Abambres, M. ANN-Based shear capacity of steel fiber-reinforced concrete beams without stirrups / M. Abambres, E.O. Lantsoght // The IUP Journal of Structural Engineering. - 2020. - Vol. 13, No. 2. - pp. 37-57.

29. Abbas, S. Exploring mechanical and durability properties of ultra-high performance concrete incorporating various steel fiber lengths and dosages / S. Abbas, A. Soliman, and M. Nehdi // Construction and Building Materials. - 2015. - Vol.75. - pp. 429-441.

30. Abbas, S. Ultra-High Performance Concrete Mechanical Performance, Durability, Sustainability and Implementation Challenges / S. Abbas, M. L. Nehdi, M. A. Saleem // International Journal of Concrete Structures and Materials. - 2016. - Vol. 10. - pp.271-295.

31. ACI 363R-92. State-of-the-art report on high-strength concrete. - 1997 - 55p.

32. ACI 318M-08. American Concrete Institute. Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary. ACI 2008. - 475 pp.

33. Adhikary, B. Prediction of shear strength of steel fiber RC beams using neural networks / B. Adhikary, H. Mutsuyoshi // Construction and Building Materials. - 2006. - Vol. 20, No. 9. - pp. 801-811.

34. SETRA-AFGC. Ultra High Performance Fiber-Reinforced Concretes. Interim Recommendations, Paris, France, AFGC Groupe de travail BFUP, ed. January 2002.

35. Afroughsabet, V. High-performance fiber-reinforced concrete: a review / Vahid Afroughsabet, Luigi Biolzi, Togay Ozbakkaloglu // Journal of Materials Science. -

2016. Vol.51. - pp.1-35.

36. Aghdasi, P. Developing ultra-high-performance fiber-reinforced concrete for large-scale structural applications / P. Aghdasi, A.E. Heid, Sh. Chao // ACI Materials Journal. - 2016. - Vol.113, No.5. - pp.559-570.

37. Ahmed, A. Prediction of shear behavior of glass FRP bars-reinforced ultra-highperformance concrete I-shaped beams using machine learning / A. Ahmed, M. Ud-din, M. Akbar, R. Salih, M. Khan, H. Bisheh, T. Rabczuk // International Journal of Mechanics and Materials in Design. - 2023. - Vol.24, No.4. - 22 pp.

38. Aitcin, P.C. Cements of yesterday and today: Concrete of tomorrow / Pierre-Claude Aitcin // Cement and Concrete Research. - 2000. -Vol.30. - pp.1349-1359.

39. Akcaoglu ,T. Effect of coarse aggregate size and matrix quality on ITZ and failure behavior of concrete under uniaxial compression / T. Akcaoglu, M. Tokyay, T. Celik // Cement and Concrete Composites. - Vol. 26, No 6. - 2004. - pp. 633-638.

40. Alsalman, A. Mixture-proportioning of economical UHPC mixtures / A. Alsalman, C. N. Dang, J. R. Martí-Vargas, W. M. Hale // Journal of Building Engineering -2020. - Vol.27. - 15 pp.

41. Alsalman, A. Development of ultra-high performance concrete with locally available materials / A. Alsalman, C. N. Dang, and W M. Hale // Constr. Build. Mater. -

2017. - Vol.133. - pp.135-145.

42. Azmee, N.M. Impact Performance of Low Cement Ultra-High-Performance Concrete / N.M. Azmee, M.F. Nuruddin // WIT Trans. Ecol. Environ. - 2017. - Vol. 223. - pp. 481-488.

43. Baby, F. Shear Behavior of Ultrahigh Performance Fiber-Reinforced Concrete Beams: I - Experimental Investigation / F. Baby, P. Marchand, F. Toutlemonde // Journal of Structural Engineering. - 2014. - Vol.140, No 5 - 10 pp.

44. Bache, H. Densified Cements Ultra-Fine Particle-Based Materials. Proceedings of the 2nd International Conference on Super Plasticizers in Concrete, Ottawa, Canada, 1981. 33 p.

45. Новые суперпластификаторы на основе поликарбоксилата // BALTIMIX URL: https://baltimix.ru/confer_archive/reports/doclad06/sika.php (дата обращения: 19.04.2023).

46. Bayard, O. Fracture mechanics of reactive powder concrete: Material modeling and experimental investigations / O. Bayard, O. Ple // Engineering Fracture Mechanics.

2003. - Vol.70, Nos (7-8). - pp.839-851.

47. Bonneau O. Mechanical properties and durability of two industrial reactive powder concretes / Bonneau O, Lachemi M, Dallaire E, Dugat J, Aitcin P. // ACI Mater J. 1997. - Vol.94(4). - pp.286-90.

48. Bornemann, R. UHPC with steel- and noncorroding high strength polymer fibres under static and cyclic loading / R. Bornemann, S. Faber // In Proceedings of the International Symposium on Ultra-High Performance Concrete, Kassel, Germany. -

2004. - pp. 673-681.

49. Bornemann, R. Brandverhalten ultrahochfester Betone [behaviour of UHPC in fire] / R. Bornemann, M. Schmidt, and C. Vellmer //. Beton. - 2002. - Vol.9. - pp. 418422.

50. Bornemann, R. UHPC mit Stahl- und hochfesten Kunststofffasern [UHPC with steel and high-strength polymer fibres] / R. Bornemann, S. Faber, and M. Schmidt // Test report, Construction Materials Dept, Faculty of Civil Engineering, University of Kassel (unpublished). - 2004.

51. www.concrete.org.uk APRIL 2020 Peter Buitelaar of Peter Buitelaar Consultancy and Stephan Müller of KrampeHarex

52. Carey,A. S. Impact of Materials, Proportioning, and Curing on Ultra- High-Performance Concrete Properties / A. S. Carey, I. L. Howard, D. A. Scott, R. D. Moser, J. Shannon, A. Knizley // ACI Materials Journal. - 2020. Vol.117. - pp.213-222.

53. Caudill, M. Neutral Network Primer — Part I / AI Expert, December' 1987. - Vol. 2. - pp. 46-52.

54. Chaabene, W. B. Novel soft computing hybrid model for predicting shear strength and failure mode of SFRC beams with superior accuracy / W. B. Chaabene, M. L. Nehd // Composites Part C: Open Access. - 2020. - Vol. 3. - pp. 1-15.

55. Chu, H. Mechanical Properties and Environmental Evaluation of Ultra-High-Performance Concrete with Aeolian Sand / H. Chu, F. Wang, L. Wang, T. Feng, D. Wang // Materials. - 2020. - Vol.13. - pp.31-48

56. DAfStB UHPC. "State-of-the-art Report on Ultra-High-Performance Concrete -Concrete Technology and Design,". Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (German Association for Reinforced Concrete). Berlin, draft 3. - 2003.

57. DAfStb (Deutscher Ausschuss für Stahlbeton). Sachstandsbericht "Ultrahochfester Beton". DAFSTB-HEFT 561, Beuth Verlag, Berlin. January 2008. - 144 pp.

58. Delarrard, F. Optimization of ultra-high-performance concrete by the use of a packing model / F. Delarrard, T. Sedran // Cem Concr Res. -1994. - Vol.24 -pp.9971009.

59. Droll, K. Influence of additions on ultra-high performance concretes-grain size optimization / K. Droll, // In Proceedings of the International Symposium on UHPC, Kassel, Germany. -2004. - pp. 285-301.

60. El-Din, H. S. Effect of Steel Fibers on Behavior of Ultra High Performance Concrete / H. S. El-Din, H. A. Mohamed, M. Khater, S. A. El- Sayed // First International Interactive Symposium on UHPC. - 2016. - 10pp.

61. EN 1992-1-1. Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings / The European Committee for Standardization. - 2004. -225 pp.

62. Falcone, R. Soft computing techniques in structural and earthquake engineering: a literature review / R. Falcone, C. Lima, E. Martinelli // Engineering Structures. -2020. - Vol.207, No.4. - 16 pp.

63. Fehling, E. Entwicklung, Dauerhaftigkeit und Berechnung Ultra-Hochfester Betone (UHPC) [development, durability and design of UHPC] / E. Fehling, M. Schmidt, T. Teichmann, K. Bunje, R. Bornemann, and B. Middendorf // DFG research report FE 497/ 1-1, Structural Materials & Engineering Series, Kassel University Press GmbH, Kassel. - 2005. -No. 1. - 130 pp.

64. Fehling, E. Ultra-high performance concrete (UHPC) / E. Fehling, M. Schmidt, S. Stuerwald // Second International Symposium on Ultra High Performance Concrete, Kassel, Germany. - 2008. - pp. 902.

65. Fehling, E. Ultra-High Performance Concrete UHPC: Fundamentals, Design, Examples. / Ekkehard Fehling, Michael Schmidt, Joost Walraven, Torsten Leutbecher, Susanne Fröhlich // Wilhelm Ernst & Sohn. -2014. - 188 pp.

66. Fehling, E. Zum Tragverhalten von UHPC mit kombinierter Bewehrung / E. Fehling, T. Leutbecher, J. Thiemicke // Nachhaltiges Bauen mit ultra-hochfestem Beton: Ergebnisse des Schwerpunktprogramms 1182 gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). - 2014. - pp.481-514.

67. Feng, J. Mechanical analyses of hooked fiber pullout performance in ultra-highperformance concrete / J. Feng, W.W. Sun, X.M. Wang, X.Y. Shi // Construction and Building Materials. - 2014. - Vol.69. pp.403-410.

68. Fib (2010): Model code 2010, first complete draft, bulletin 55, vol. 1

69. Fib (2010): Model code 2010, first complete draft, bulletin 56, vol. 2

70. Flatt, R. Superplasticizers and the rheology of concrete / R. J. Flatt, & I. Schober // Understanding the Rheology of Concrete. 2011. pp.144-208.

71. Fröhlich, S. Influences on Repeatability and Reproducibility of Testing Methods for Fresh UHPC / S. Fröhlich, and M. Schmidt // 3rd Intl. Symp. on Ultra High Performance Concrete and Nanotechnology for High Performance Construction Materials, Structural Materials& Engineering Series. - 2012. - No. 19. - pp. 225-232.

72. Fiber Section // Open System for Earthquake Engineering Simulation User Command-Language Manual URL: https://opensees.berkeley.edu/OpenSees/manuals/ usermanual/203.htm (дата обращения: 21.12.2023).

73. Gao, R. Static properties of reactive powder concrete beams/ R. Gao, Z. Liu, L. Zhang, and P. Stroeven // Key Engineering Materials. - 2006. - Vol. 302-303. - pp. 521-527.

74. Ghafari, E. Optimization of UHPC by Adding Nanomaterials / E. Ghafari, H. Costa, E. Jülio, A. Portugal, L. Duräes // Proceeding of the 3rd International Symposium on UHPC and Nanotechnology for High Performance Construction Materials. Kassel University. Germany. - 2012. - 8pp.

75. OpenSees Source Code Repository // GitHub URL: https://github.com/Open-Sees/OpenSees (дата обращения: 01.07.2023).

76. Givi, A.N. Experimental Investigation of the Size Effects of SiO2 Nano-Particles on the Mechanical Properties of Binary Blended Concrete / A.N. Givi, S.A. Rashid, F.N.A. Aziz, M.A.M. Salleh // Compos. Part B Eng. - 2010. - Vol.41. - pp.673677.

77. Glotzbach, C. Charakterisierung der interpartikulären Wechselwirkungen von Feinstoffleimen [characterising the interparticle interactions of fine material pastes] / C. Glotzbach, D. Stephan, K. Amrhein // 17th Int. Baustofftagung (ibausil) - Proc. vol. 1 (ed. J. Stark). Weimar.- 2009- pp. 319-324.

78. Graybeal, B. Material property characterization of ultrahigh performance concrete / B. Graybeal // In FHWA-HRT-06-103, U.S. Department of Transportation. - 2006.

- 176 pp.

79. Graybeal, B.A. Structural behavior of ultra-high performance concrete prestressed I-Girders. Final Report / Benjamin A. Graybeal // Federal Highway Administration.

- 2006. - pp.104

80. Graybeal, B. Compressive behaviour of ultra-high-performance fibre-reinforced concrete / B. Graybeal // ACI Materials Journal. - 2007. -Vol.104(2), pp.146-152.

81. Graybeal, B. Cylinder or cube: strength testing of 80-200 MPa (11.6-29 ksi) ultrahigh performance fibre-reinforced concrete / B. Graybeal, M. Davis // ACI Materials Journal. - 2008. - Vol.105(6), pp.603-609.

82. Graybeal, B.A. Tension Testing of Ultra-High Performance Concrete / B.A. Graybeal, F. Baby // Report number: FHWA-HRT-17-053Affiliation: Federal Highway Administration Research and Technology. - 2019. - 206 pp.

83. Hamad M.A. Production of Ultra-High-Performance Concrete with Low Energy Consumption and Carbon Footprint Using Supplementary Cementitious Materials Instead of Silica Fume: A Review / M. A. Hamad, M. S. Nasr, A. Shubbar, Z. Al-Khafaji, Z. Al-Masoodi, O. A. Al-Hashimi, P. Kot, R. M. Alkhaddar, K. Hashim // Energies. 14. 8291.

84. Hasgul, U. Steel Fiber Use as Shear Reinforcement on I Shaped UHP-FRC Beams / U. Hasgul, A. Yavas, T. Birol, K. Turker // Applied Sciences. - 2019. - Vol.9, No. 24. - 17 pp.

85. Hassan, A.M.T. Experimental test methods to determine the uniaxial tensile and compressive behaviour of ultra-high performance fibre reinforced concrete (UHP-FRC) / A.M.T. Hassan, S.W. Jones, G.H. Mahmud // Construction and Building Materials. 2012. - Vol.37. - pp.874-882.

86. Sherif El-Tawi - High Bond Steel Fibers for Ultra High-Performance Concrete (UHPC)- Final Report for NCHRP IDEA Project 235. - 2022. - 44 pp.

87. Hoang, A. L. Influence of steel fiber content and aspect ratio on the uniaxial tensile and compressive behavior of ultra-high performance concrete / A. L. Hoang, E. Fehling // Construction and Building Materials. - Vol.153 - .2017. - pp.790-806.

88. Hoffman, N.S. - Constitutive relationships of prestressed steel fiber concrete membrane elements. University of Houston. - Texas, USA. - 2010. - 232 pp.

89. Hosser, D. Behavior of Ultra High Performance Concrete (UHPC) in Case of Fire / D. Hosser, B. Kampmeier, and D. Hollmann // Structural Materials & Engineering Series. - 2012. - No. 19. - pp. 573-582.

90. Hou R. Prediction of the shear capacity of ultra-high-performance concrete beams using neural network and genetic algorithm / R. Hou, Q. Hou // Scientific Reports. - 2023. - Vol. 13, No.1. - 21 pp.

91. Ibrahim, M. Effect of Material Constituents on Mechanical and Fracture Mechanics Properties of Ultra-High-Performance Concrete / M. Ibrahim, M. Farhat, Mohsen A. Issa, J. Hasse// Aci Materials Journal. - Vol.114. - 2017. - pp.453-465.

92. Ingo, S. Effect of mixing and placement methods on fresh and hardened ultra-high performance concrete / S. Ingo, S. Jurgen, M. Ollver // In Proceeding of Ultra High Performance Concrete, Kassel, Germany. - 2004. - pp. 575-586.

93. Jabbar, A. M. Ultra-High Performance Concrete Preparation Technologies and Factors Affecting the Mechanical Properties: A Review / A. M. Jabbar, M. J. Ha-mood, D. H. Mohammed // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. - 2021. -Vol.1058. - pp.1-12.

94. Jiang, J. OpenSees Software Architecture for the Analysis of Structures in Fire / J. Jiang, L. Jiang, P. Kotsovinos, J. Zhang, A. Usmani, F. Mckenna, G.Q. Li // Journal of Computing in Civil Engineering. - 2013. - Vol.29. 13 pp.

95. Jiang, CS. Modeling shear strength of medium- to ultra-high-strength concrete beams with stirrups using SVR and genetic algorithm / CS. Jiang, GQ. Liang // Soft Computing. - 2021. Vol. 25. pp. 10661-10675.

96. Jun, P. Influence of the ingredients on the compressive strength of UHPC as a fundamental study to optimize the mixing proportion / P. Jun, K. Taek, K. Tae, K. Wook // In Proceedings of the 2nd International Symposium on Ultra- High Performance Concrete, Kassel, Germany. 2008.- pp. 105-112.

97. Kani, M.W. Kani on shear in reinforced concrete / M.W. Kani, M.W. Huggins, P.F. Wiltkopp, // Department of Civil Engineering. University of Toronto, Canada. -1979. - 225 pp.

98. Kazemi, S. Influence of specimen size and fibre content on mechanical properties of ultra-high performance fibre-reinforced concrete / S. Kazemi, A. Lubell, // ACI Materials Journal. - 2012. - Vol.109(6). - pp.675-684.

99. Kim, B-S. Shear behavior of ultra-high-performance fibre-reinforced concrete beams without stirrups / B-S. Kim, C. Joh, I-H. Yang // Magazine of Concrete Research. - 2012. - Vol. 64. - pp. 979-993.

100. KCI-M-12-003. Design Guidelines for K-UHPC / Korea Concrete Institute. - 2012. - 96 c.

101. Ostrowski, K. The influence of coarse aggregate shape on the properties of highperformance, self-compacting concrete / K. Ostrowski // Technical Transaction Civil Engineering - 2017. - Vol.5. - pp.25-33.

102. Kusumawardaningsih, Y. UHPC Compressive Strength Test Specimens: Cylinder or Cube? / Y. Kusumawardaningsih, E. Dr.-Ing, M. Ismail // Procedia Engineering. -2015. - Vol.125. pp.1076-1080.

103. Larrard, F. Optimization of ultra-high performance concrete by the use of a packing model / F. Larrard, and T. Sedran // Cement and Concrete Research. - 1994. -Vol.24. - pp. 997-1009.

104. Lee, J-H. Shear strength of ultra-high performance fiber-reinforced concrete (UHP-FRC) I-shaped Beams without stirrup / J-H. Lee, S-G. Hong // Journal of the Korea Concrete Institute. - 2017. - Vol. 29. - pp. 53-64.

105. Li, P.P. Effect of PCE-type superplasticizer on early-age behaviour of ultra-high performance concrete (UHPC) / P.P. Li, & Q. Yu, & H.J.H. Brouwers // Construction and Building Materials. - 2017- Vol.153. pp.740-750.

106. Li, P.P. Effect of coarse basalt aggregates on the properties of Ultra-High Performance Concrete (UHPC) / P.P. Li, Q.L. Yu, H.J.H. Brouwers // Construction and Building Materials. 2018.- Vol.170. - pp.649-659.

107. Ly, H-B. Computational hybrid machine learning based prediction of shear capacity for steel fiber reinforced concrete beams / H-B. Ly, T-T. Le, H-L.T. Vu, V.Q. Tran, L.M. Le, B.T. Pham // Sustainability. - 2020. - Vol. 12, No.7. - 34 pp.

108. Ma, J. Comparative investigations on ultra-high performance concrete with and without coarse aggregates / J. Ma, M. Orgass, F. Dehn, D. Schmidt, N.Tue // In Proceedings of the International Symposium on Ultra-High Performance Concrete, Kassel, Germany. - 2004. - pp. 13-15.

109. Ma, J. Properties of ultra-high performance concrete / J. Ma, H. Schneider // Leipzig Annual Civil Engineering Report (LACER). - 2002. - Vol.7. - pp.25-32.

110. Magureanu, C. Mechanical properties and durability of ultra-high performance concrete / C. Magureanu, I. Sosa, C. Negrutiu, B. Heghes // ACI Materials Journal. - 2012. - Vol.109. - pp.177-183.

111. Magureanu, C. Bending and shear behavior of ultra-high performance fiber reinforced concrete / C. Magureanu, I. Sosa, C. Negrutiu, B. Heghes // High Performance Structures and Materials V. 2010. Vol 112. pp. 79 - 89.

112. Makita, T. Model for describing the fatigue behaviour of bridge deck slab elements strengthened with reinforced UHPFRC/ T. Makita, E. Bruhwiler // IABMAS Shanghai 2014: "Bridge Maintenance, Safety, Management and Life Extension" (Chen, Frangopol & Ruan (Editors)), Proceedings published by Taylor & Francis Group, London. - 2014 - pp. 2472-2479.

113. Makita, T. Tensile fatigue behaviour of UHPFRC/ T. Makita, E. Bruhwiler // Materials and Structures. - 2014. - Vol. 47. - pp. 475-491.

114. Mansour, M. Predicting the shear strength of rein-forced concrete beams using artificial neural networks / M. Mansour, M. Dicleli, J. Lee, J. Zhang // Engineering Structures. - 2004. - Vol. 26. - pp. 781-799.

115. Matte, V. Durability of reactive powder composites: Influence of silica fume on leaching properties of very low water/binder pastes / V. Matte, M. Moranville // Cement and Concrete Research. 1999.- Vol.21, No.1, pp.1-9.

116. Mazanec, O. Mixing of high performance concrete: effect of concrete composition and mixing intensity on mixing time / O. Mazanec, D. Lowke, P. SchieBl // Materials and Structures. -2010. - Vol.43. pp.357-365.

117. McKenna, F. Open System for Earthquake Engineering Simulation (OpenSees) / F. McKenna, G. L. Fenves, M. H. Scott, B. Jeremic // Pacific Earthquake Engineering

Research Center, University of California, Berkeley, California. - 2000. - pp.465. https://opensees.berkeley.edu/

118. Meng, W. Optimization and Performance of Cost- Effective Ultra-High Performance Concrete / W. Meng, M. Valipour, K. H. Khayat // Materials and Structure. - 2017b. - vol. 50, No. 1 - pp.29.

119. Meszoly, T. Shear Behavior of Fiber-Reinforced Ultra-High Performance Concrete Beams / T. Meszoly, N. Randl // Engineering Structures. - 2018 - Vol.168. -pp.119-127.

120. Mohite, D.B. Experimental investigation on effect of different shaped steel fibers on compressive strength of high strength concrete / D.B. Mohite // IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering. - 2013. -Vol.6. - pp.24-26

121. Mortazavi S.J. Implementation of new elements and material models in OpenSees software to account for post-earthquacke fire damage / S. J. Mortazavi, I. Mansouri, P. Awoyera, M.Z. Naser // Structures. 2020. - Vol.27. - pp.1777-1785.

122. NF P 18-710 National addition to Eurocode 2 — Design of concrete structures: specific rules for Ultra-High Performance Fibre-Reinforced Concrete (UHPFRC) / Association Française de Normalisation (AFNOR — French standard institute) - 16 April 2016 - 136 c.

123. Ni, X. Machine learning-based models for shear strength prediction of UHPFRC Beams / Ni X., Duan K. // Mathematics. - 2022. - Vol.10, No.16. - 26 pp.

124. Pansuk, W. Shear capacity of high performance fiber reinforced concrete I-beams / W. Pansuk, T. Nguyen, Y. Sato, J. d. Uijl, J. Walraven // Construction and Building Materials. - 2017. - Vol. 157. pp. 182-193.

125. Park, J. J. Influence of the Ingredients on the Compressive Strength of UHPC as a Fundamental Study on Optimize the Mixing Proportion / J. J. Park, S. T. Kang, K. T. Koh, S. W. Kim // Proceedings of the Interna-tional Symposium on Ultra High Performance Concrete, Kassel, Germany. - 2004. - pp. 105-112.

126. Perera, R. Prediction of the ultimate strength of reinforced concrete beams FRP-strengthened in shear using neural networks / R. Perera, M. Barchin, A. Arteaga, A. De Diego. // Composites Part B: Engineering. - 2010. -Vol. 41, No. 4. - pp 287298.

127. Rahdar, H.A. Post-cracking behavior of UHPC on the concrete members reinforced by steel rebar / H.A. Rahdar, M. Ghalehnovi // Computers and Concrete. - 2016. -Vol.18, No.1. - pp. 139-154

128. Reda, M. Microstructural investigation of innovative UHPC / M. Reda, G. Shrive, E. Gillott // Cement and Concrete Research. - 1999. - Vol.29(3). - pp.323-329.

129. Resplendino, J. Ultra-high performance concrete: First recommendations and examples of application / J. Resplendino, J. Petitjean // Proceedings of the 3rd International Symposium on High Performance Concrete/PCI National Bridge Conference, Orlando, 19-22 October 2003. - 2003. - 6 pp.

130. Resplendino, J. Ultra-High Performance Concrete: New AFGC Recommendations. - 2013. - pp.713-722.

131. Ribeiro Furtado de Mendonca, F. Proportion and Evaluation of Ultra-High Performance Concrete Using Local Materials / Civil Engineering Theses, Dissertations, and Student Research.138. University of Nebraska-Lincoln.138. - 2019. - pp. 90.

132. Richard, P. Reactive powder concretes with high ductility and 200-800 MPa compressive strength. Concrete technology: Past, present, and future / P. Richard, M. Cheyrezy // In Proceedings of V. Mohan Malhotra Symposium, American Concrete Institute. - 1994. - pp. 507-518.

133. Richard, P. Composition of reactive powder concretes / P. Richard, M. Cheyrezy // Cement and Concrete Research. - 1995. - Vol. 25. pp.1501-1511.

134. RILEM TC 162-TDF (2001): Test and Design Methods for Steel Fibre Reinforced Concrete. Materials and Structures. -2001. - Vol. 34.- pp 3-6.

135. RILEM TC 162-TDF (2003): Test and design methods for steel fibre reinforced concrete, o-e design method. Materials and Structures. -2003.- Vol. 36.- pp. 560567.

136. Salehi, H. Emerging artificial intelligence methods in structural engineering / H. Salehi, R. Burgueno // Engineering Structures. - 2018. - Vol.171. - pp.170-189.

137. Schmidt, M. Ultra-High Performance Concrete (UHPC) / M. Schmidt, E. Fehling, C. Geisenhansluke // Proceedings of the International Symposium on Ultra High Performance Concrete. Kassel. Germany. University of Kassel. Germany. September 13-15. - 2004. - 868 p.

138. Schmidt, M. Ultra-high-performance concrete: research, development and application in Europe / M. Schmidt, E. Fehling // In 7th International Symposium on Utilization of High Strength High Performance Concrete. -2005. - Vol. 1. - pp. 51-77.

139. Schmidt, M. Ultra-high performance concrete and nanotechnology in construction / M. Schmidt, E. Fehling, C. Glotzbach, S. Frohlich, S. Piotrowski // Third International Symposium on UHPC and Nanotechnology for High Performance Construction Materials, Kassel, Germany. - 2012. - pp. 1036.

140. Schrofl, C. Preferential adsorption of polycarboxylate superplasticizers on cement and silica fume in ultra-high performance concrete (UHPC) / C. Schrofl, M. Gruber, J. Plank // Cement and Concrete Research. 2012. - Vol.42 - pp.1401-1408.

141. Serelis, E. Influence of Water to Cement Ratio with Different Amount of Binder on Properties of Ultra-High Performance Concrete./ E. Serelis, V. Vaitkevicius, V. Kersevicius // Journal of Sustainable Architecture and Civil Engineering. - 2015. -Vol. 1, No. 10. pp. 78-86.

142. SETRA - AFGC. Ultra High Performance Fiber-Reinforced Concretes. Interim Recommendations, Paris, France, AFGC Groupe de travail BFUP, ed. January 2002.

143. Shafieifar, M. Experimental and numerical study on mechanical properties of UltraHigh Performance Concrete (UHPC) / M. Shafieifar, M. Farzad, A. Azizinamini // Construction and Building Materials. - Vol. 156. - 2017. - pp. 402-411.

144. Shi, C. A. Review on ultra-high performance concrete: Part 1. Raw materials and mixture design / C. Shi, Z. Wu, J. Xiao, D. Wang, Z. Huang, and Z. Fang // Construction and Building Materials. - 2015. - Vol. 101. - pp. 741-751.

145. Shin, J. Ultra-High Performance Concrete (UHPC) Precast Segmental Bridges: Flexural Behaviour and Joint Design / Hamburg-Harburg University of Technology.. - Seoul, Korea, July 6th. 2016. - 202 pp.

146. Sidodikromo, E. Review of The Cement-Based Composite Ultra-High-Performance Concrete (UHPC) / E. Sidodikromo, Z. Chen, M. Habib // The Open Civil Engineering Journal. - 2019. - Vol.13. - pp.147-162.

147. Simon, A. Designing and Building with UHPFRC / A. Simon // Designing and Building with UHPFRC, chapter 48. - 2013. - pp.723-742.

148. Skazlic, M. Influence of test specimens' geometry on compressive strength of ultrahigh performance concrete / M. Skazlic, D. Bjegovic, M. Serdar // Engineering, Materials Science. 2008. - pp. 295-301.

149. Sobolev, K. How nanotechnology can change the concrete world: Part 1/ K. Sobo-lev, M.F. Gutiérrez // Am. Ceram. Soc. Bull. - 2005. - Vol. 84, No. 10. -pp. 14-17.

150. Solhmirzaei, R. Machine learning framework for predicting failure mode and shear capacity of ultra-high performance concrete beams / R. Solhmirzaei, H. Salehi, V. Kodur, M.Z. Naser // Engineering Structures. - 2020. - Vol. 224. - 11 pp.

151. Sritharan, S. Characterizing an ultra-high performance material for bridge applications under extreme loads / S. Sritharan, B.J. Bristow, V. Perry // In Proceedings of the 3rd International Symposium on High Performance Concrete, Orlando, Florida. - 2003. 24 pp.

152. Sun, Y. Understanding the porous aggregates carrier effect on reducing autogenous shrinkage of Ultra-High Performance Concrete (UHPC) based on response surface method / Y. Sun, R. Yu, Z. Shui, X. Wang, D. Qian, B. Rao, J. Huang, Y. He // Construction and Building Materials. Vol.222. -2019. - pp.130-141

153. Tai, Y-S. Performance of deformed steel fibers embedded in ultra-high performance concrete subjected to various pullout rates / Y-S. Tai, S. El-Tawil, T-H. Chung // Cement and Concrete Research. - 2016. - Vol.89. - pp.1-13.

154. Talebinejad, I. Optimizing mix proportions of normal weight reactive powder concrete with strengths of 200-350 MPa / I. Talebinejad, A. Iranmanesh, S. Bassam, M. Shekarchizadeh // In Proceedings of the International Symposium on UHPC, Kassel, Germany - 2004. - pp. 133-141.

155. Pochinok, V. P. Effect of Transverse Compression on Web-crushing Strength of Reinforced Concrete I-shaped Beams / V. P. Pochinok, E. V. Greshkina, M. A. Tamov, M. M. Tamov // International Conference "Actual Issues of Mechanical Engineering" (AIME 2018): conference proceedings, Novosibirsk, 19-21 апреля 2018 года. Novosibirsk: Atlantis Press. - 2018. - Vol. 157. - P. 595-600.

156. Tayeh, B.A. Properties of Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Concrete (UHPFRC) -A Review Paper / B. A. Tayeh; A. S. Aadi; N. N. Hilal; B. H. Abu Bakar; M. M. Al-Tayeb, W. N. Mansour. // AIP Conference Proceedings. - 2019. -Vol. 2157, No 1. - 11 pp.

157. Telleen, K. Experimental investigation into the shear resistance of a reinforced UHPFRC web element / K. Telleen, T. Noshiravani, R. Galrito, E. Brühwiler // 8th fib PhD Symposium in Kgs. Lyngby, Denmark. - June 20-23, 2010. - 6 pp.

158. Thiemicke, J. Experimental and numerical investigations on I-shaped UHPC-beams with combined reinforcement under shear load. / J. Thiemicke, E. Fehling // In book: Insights and Innovations in Structural Engineering, Mechanics and Computation. 1st Edition. - 2016. - pp.1363-1367.

159. Jibea, C. Ultimate shear response of ultra-high-performance steel fibre-reinforced concrete elements / C. Jibea, Dan V. Bompa // Archives of Civil and Mechanical Engineering. -2020. - Vol.20, No.49. - 16 pp.

160. Uchida, Y. Outlines of JSCE "Recommendations for Design and Construction of Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete Structures (Draft)" / Y. Uchida, J. Niwa, T. Yoshihiro, M. Katagiri // Concrete Journal. - 2005. -Vol.43. - 8pp.

161. Ullah, R. "Ultra-High-Performance Concrete (UHPC) / Rahat Ullah , Yuan Qiang, Jawad Ahmad, Nikolai Ivanovich Vatin, Mohammed A. El-Shorbagy. // A State-of-the-Art Review" Materials Vol. 15, No. 12. - 2022. - 27pp.

162. Voo, Y.L. Characteristics of ultra-high performance 'ductile'concrete and its impact on sustainable construction / Y. L. Voo, Stephen J. Foster // The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering. - 2010. - Vol.3. No.3. - pp.168-187.

163. Wang, D. A review on ultra-high performance concrete: Part II. Hydration, microstructure and properties / D. Wang, C. Shi, Z. Wu, J. Xiao, Z. Huang, Z. Fang // Construction and Building Materials. - 2015. - Vol.96. - pp.368-377.

164. Wang, J. Constitutive Relationships of Prestressed Concrete Membrane Ele-ments:Ph.D. Dissertation / Jun Wang. - Houston, Texas. - 2006. - 306 pp.

165. Wen-yu, J. Study on reactive powder concrete used in the sidewalk system of the Qinghai-Tibet Railway bridge / J. Wen-yu, A. Ming-zhe, Y. Gui-ping, and W. Jun-min // In International Workshop on Sustainable Development and Concrete Technology, Beijing, China. - 2004 - pp. 333-338.

166. Wille, K. Ultra-high performance concrete with compressive strength exceeding 150 MPa (22 ksi): a simpler way / K. Wille, A. Naaman, and G. Montesinos // ACI Materials Journal. - 2011. - Vol.108. No.1. - pp. 46-54.

167. Wille, K. Ultra-high performance concrete and fibre-reinforced concrete: Achieving strength and ductility without heat curing / K. Wille, A. Naaman, S. El-Tawil, G. Parra-Montesinos // Materials and Structures. - 2012. -Vol.45. - pp.309-324.

168. Wille, K. Properties of strain hardening ultra-high performance fiber reinforced concrete (UHP-FRC) under direct tensile loading / K. Wille, S. El-Tawil, A.E. Naaman, // Cement and Concrete Composites. - 2014, - Vol.48. - pp.53-66.

169. Wu, X. First diagonal cracking and ultimate shear of I-shaped reinforced girders of ultra-high performance fiber reinforced concrete without stirrup / X. Wu, S-M. Han // International Journal of Concrete Structures and Materials. - 2009. - Vol.3. -pp.47-56.

170. Wu, Z. Multi-scale investigation of microstructure, fiber pullout behavior, and mechanical properties of ultra-high performance concrete with nano-CaCO 3 particles / Zemei Wu, Caijun Shi, Kamal Henri Khayat // Cement and Concrete Composites. - 2017. - Vol.86. pp.255-265.

171. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/autogenous-shrinkage

172. https://structville.com/2020/02/difference-between-autogenous-and-drying-shrink-age-of-concrete.html

173. Yan, X. Effect of different steel fiber types on mechanical properties of ultra-high performance concrete / X. Yan, & Y. Gao, & Y. Luo, & Y. Bi, & Y. Xie // IOP Conference Series. Materials Science and Engineering. - 2021. - Vol.1167. 8pp.

174. Yang, I-H. Shear Behaviour of Ultra-High-PerformanceFibre-Reinforced Concrete Beams Without Stirrups / I-H. Yang, C. Joh, B-S. Kim // Magazine of Concrete Research. - 2012. - Vol.64, No.11). - pp.979-993.

175. Yavas^ A. Impact of Reinforcement Ratio on Shear Behavior of I-Shaped UHPC Beams with and without Fiber Shear Reinforcement / A. Yavas, Goker C.O. // Materials. - 2020. - Vol.13, No.7- 17 pp.

176. Ye, M. Prediction of shear strength in UHPC beams using machine learning-based models and SHAP interpretation / M. Ye, L. Li, D-Y. Yoo, H. Li, C. Zhou, X. Shao // Construction and Building Materials. - 2023. - Vol. 408. - 19 pp.

177. Zhang, Y. Fracture evaluation of ultra-high-performance fiber reinforced concrete (UHPFRC) / Y. Zhang, H. Xin, J.A.F.O. Correia // Engineering Failure Analysis. -2021. - Vol.120. pp.1-21.

178. Yu, Z. Mechanical properties, durability and application of ultra-high-performance concrete containing coarse aggregate (UHPC-CA): A review / Z. Yu, L. Wu, Z. Yuan, C. Zhang, T. Bangi // Construction and Building Materials. - 2022. -Vol.334. - 23pp.

179. Zagon, R. Shear tests on SFR-UHPC I-shaped beams with or without web openings / Zagon, Raul & Matthys, Stijn & Kiss, Zoltan. // Conference: 4th International Symposium on Ultra-High Performance Concrete and High Performance Construction Materials. - 2016. - 7 pp.

180. Zagon, R. Shear Behaviour of UHPC Concrete Beams / R. Zagon, K. Zoltan // Procedia Technology. - 2016- vol. 22. - pp.122-126.

181. Zagon, R. Shear behaviour of SFR-UHPC I-shaped beams / R. Zagon, S. Matthys, Z. Kiss // Construction and Building Materials. - 2016. - Vol.124. - pp.258-268.

182. Zhang, Y. Correlations of the dispersing capability of NSF and PCE types of super-plasticizer and their impacts on cement hydration with the adsorption in fresh cement pastes / Y. Zhang, X. Kong // Cement and Concrete Research - 2015. - Vol.69 -pp.1-9.

183. Zhang, Y. Improvement of flexural and tensile strength of layered-casting UHPC with aligned steel fibers. Y. Zhang, Y. Zhu, S. Qu, A. Kumar, X. Shao, // Construction and Building Materials - 2020. - Vol.251 - pp.1-18.

184. Zhang, X. Experimental Research on Ultra-High Performance Concrete (UHPC) / X. Zhang, H. Zhang// IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. -2019 - Vol.562- 6 pp.

185. Zhong, J. Model - based simulation of reinforced concrete plane stress strucrures. Univercity of Houston. - Texas, USA. - 2005. - 654 pp.

Приложение А Патенты на полезную модель

Приложение Б Картины наклонных трещин и графики их раскрытия, графики развития деформаций поперечной арматуры

2-Ф0-С1-20

2-Ф0-С0.8-20

2-Ф1.5-С1-20

2-Ф1.5-С0.8-20

2-Ф0-С0-20

2-Ф1.5-С0-20

2-Ф1.5-С0-10

2-Ф1.5-С0-05

3-Ф0-С1-20

3-Ф0-С0.8-20

70 60 50 *40

СУ 30 20 10 0

Номер тензорезистора

Т1 — Т2

-ТЗ Т4

100

200 е х 10-5

300

400

3-Ф1.5-С1-20

3-Ф1.5-С0.8-20

Приложение В Таблицы

Таблица В.1 - Характеристики балок обучающей выборки ИНС

№ п/п Автор Шифр балки а/Ы см Ы0, см Rtb, кН/см2 % Ач/А^ Qult, кН

1 Салиб МИФ. Б3 2 3 26.1 0.79 3.31 0.77 35

2 Б6 2 3 26.1 1.47 3.31 0.77 98

3 Б7 2 3 26.1 1.47 3.84 0.46 88

4 Б8 2 3 26.1 1.47 4.31 0.25 84

5 Б11 3 3 26.1 0.79 3.31 0.77 15.68

6 Б14 3 3 26.1 1.89 3.31 0.77 79.

7 Месзоли Т. [В1] В25 3.55 6 32 2.13 5.07 0.83 320

8 В30 3.55 6 32 2.13 5.07 0.83 358

9 В19 3.55 6 32 2.13 5.07 0.83 310

10 В20 3.55 6 32 1.62 5.07 0.83 266

11 В29 3.55 6 32 1.62 5.07 0.83 308

12 В24 3.55 6 32 1.62 5.07 0.83 258

13 В21 3.55 6 32 0.97 5.07 0.83 82

14 В23 3.55 6 32 0.97 5.07 0.83 63

15 В27 3.55 6 32 0.97 5.07 0.83 65

16 Загон Р. [В2] F 25.1 2.5 6 36 1.60 3.24 0.39 121

17 F 25.2 2.5 6 36 1.60 3.24 0.39 121

18 F 23.1 2.3 6 36 1.61 3.24 0.39 119

19 F 23.2 2.3 6 36 1.61 3.24 0.39 119

20 Тибеа С. [В3] СН25/1 1.25 5 22.3 2.37 1.51 0.65 198

21 СН20/1 1.25 5 22.3 2.13 1.51 0.65 187

22 СН15/1 1.25 5 22.3 1.89 1.51 0.65 160

23 CL25/1 1.25 5 22.3 2.37 1.51 0.65 187

24 CL20/1 1.25 5 22.3 2.13 1.51 0.65 174

25 CL15/1 1.25 5 22.3 1.89 1.51 0.65 128

26 СН25/2 1.25 5 22.3 2.37 1.51 0.65 190

27 СН15/2 1.25 5 22.3 1.89 1.51 0.65 165

28 CL25/2 1.25 5 22.3 2.37 1.51 0.65 190

29 CL20/2 1.25 5 22.3 2.13 1.51 0.65 177

30 CL15/2 1.25 5 22.3 1.89 1.51 0.65 140

31 Пансук В. [В4] NS00 2.9 5 35 0.97 2.73 0.69 91

32 №08 2.9 5 35 1.47 2.73 0.69 340

33 №16 2.9 5 35 1.9 2.73 0.69 531

34 Бэби Ф. [В5] UHPFRC-A-RC-NS 2.5 6.5 30.5 2.37 3.46 0.92 454.5

35 UHPFRC-B-RC-NS 2.5 6.5 30.5 2.13 3.46 0.92 447.5

36 иИРС-А-ОТ-КС-NS 2.5 6.5 30.5 0.97 3.46 0.92 180.5

№ п/п Автор Шифр балки a/ho Ьи, см см Яь, кН/см2 % А/Аи Ои, кН

37 Теллин К. [В6] UHPFRC w/o TBR 2.8 2 18.1 2.7 7.00 1.10 92

38 Янг И-Х. [В7] S25-F10-P0 2.5 5 63 1.62 1.45 1.98 488

39 S25-F15-P0 2.5 5 63 1.89 1.45 1.98 614

40 S25-F20-P0 2.5 5 63 2.00 1,45 1.98 526.5

41 S34-F10-P0 3.4 5 63 1.62 1.45 1.98 279

42 S34-F15-P0 3.4 5 63 1.89 1.45 1.98 308

43 S34-F20-P0 3.4 5 63 2.13 1.45 1.98 404

44 S17-F20-P0 1.7 4 93 2.13 1.38 1.68 869

45 S22-F20-P0 2.2 4 93 2.13 1.38 1.68 598

46 Тимике Дж. [В8] Q1-1 4 3 30 0.97 6.90 1.22 41

47 Q1-F1-2 4 3 30 1.62 6.90 1.22 109

48 Q1-F1-3 4 3 30 1.62 6.90 1.22 100

49 Q2-F1-1 4 3 30 1.62 6.90 1.22 109

50 Q1-F2-1 4 3 30 1.24 6.90 1.22 78

51 Ли Дж. Х. [В9] 1-Б25 2.5 4 44.5 1.90 5.74 1.12 415.1

52 1-S35 3.5 4 44.5 1.80 5.74 1.12 355.6

53 1-S35-A 3.5 4 44.5 1.88 5.74 1.12 387.7

54 1^35-В 3.5 4 62.5 1.80 5.19 0.80 347.6

55 1-S35-C 3.5 4 62.5 1.80 5.19 0.80 321.1

56 2-S25 2.5 4 44.5 1.90 5.74 1.12 455.9

57 2-S35 3.5 4 44.5 1.80 5.74 1.12 371.8

58 2-S35-B 3.5 4 62.5 1.89 5.19 0.80 439.7

59 3^25 2.5 4 44.5 1.62 5.74 1.12 427.7

60 3-S35 3.5 4 44.5 1.62 5.74 1.12 340.3

61 3-S35-B 3.5 4 62.5 1.62 5.19 0.80 354.5

62 Ву Х. [В10] SR35 VF2 SS4 4 5 39.7 2.2 3.83 0.93 520

63 SR50 VF1 SS4 4 5 39.7 1.6 5.11 0.93 350

64 SR50 VF2 SS4 4 5 39.7 2.2 5.11 0.93 380

65 SR50 VF3 SS4 4 5 39.7 2.6 5.11 0.93 600

66 SR41 VF2 SS6 6 5 31.5 2.2 4.13 0.76 270

67 SR41 VF2 SS8 8 5 31.5 2.2 4.13 0.76 220

68 SR50 VF2 SS4 4 5 31.5 2.2 4.77 0.76 430

69 SR50 VF2 SS6 6 5 31.5 2.2 4.77 0.76 310

70 Магуреану С. [В11] TSF2 1 6 21 1.66 1.43 0.57 250

Примечание:

Для расчетов принята прочность бетона на растяжение при изгибе Rtb. Если в источнике были даны другие показатели прочности на растяжение (прочность при осевом растяжении или при раскалывании), их приведение к прочности Rtb осуществляли умножением на переходные коэффициенты, рассчитанные по опытным данным из статей [Yavas-Lee]._

Таблица В.2 - База данных для построения регрессионной модели вклада бетона Qb

№ п/п Автор Шифр балки а/Ы (у1) bw, см (у2) Ы0, см (у3) кН/см2 (у4) Р1 (у5) (у6) Qb, кН (у7)

1 Салиб МИФ. Б3 2.00 3.00 26.10 11.80 0.03 0.65 35.05

2 Хасгул У. [В12] КБ 4.40 5.00 22.50 14.50 0.02 0.44 18.91

3 Месзолы Т. [В1] В21, В23, В27 3.55 6.00 32.00 16.08 0.05 0.58 65.00

4 Явас А. [В13] Р-0.8 3.10 5.00 23.00 12.10 0.01 0.43 22.85

5 Р-1.2 3.10 5.00 23.00 12.10 0.01 0.43 21.56

6 Р-1.7 3.10 5.00 23.00 12.10 0.01 0.43 25.30

7 Р-2.2 3.10 5.00 23.00 12.10 0.02 0.43 33.40

8 Пансук В. [В4] №00 2.90 5.00 35.00 14.11 0.03 0.46 91.00

9 Баби Ф. [В5] иНРС-А-NF-RC-NS 2.50 6.50 30.50 18.70 0.03 0.70 180.50

10 Тимике Дж. [В8] Q1-1 4.00 3.00 30.00 22.43 0.07 1.04 41.00

11 Бае Б-И. [В14] и-0-0-3.4 3.40 20.00 28.00 20.85 0.04 0.00 119.80

12 и-0-0-2.0 2.00 20.00 28.00 20.85 0.04 0.00 235.40

13 Хамрат М. [В15] С80-1-1 1.00 10.00 13.50 9.00 0.01 0.00 105.45

14 С80-1-2 1.00 10.00 13.30 9.00 0.02 0.00 112.00

15 С80-1.5-1 1.50 10.00 13.50 9.00 0.01 0.00 72.15

16 С80-1.5-2 1.50 10.00 13.30 9.00 0.02 0.00 79.15

17 С80-2-1 2.00 10.00 13.50 9.00 0.01 0.00 47.75

18 С80-2-2 2.00 10.00 13.30 9.00 0.02 0.00 56.80

19 С80-3-1 3.00 10.00 13.50 9.00 0.01 0.00 25.35

20 С80-3-2 3.00 10.00 13.30 9.00 0.02 0.00 29.50

21 Перера Р. [В16] HSC-I 3.00 20.00 25.00 14.00 0.03 0.00 142.00

22 шс-п 3.50 20.00 25.00 12.21 0.03 0.00 93.00

23 HSC-Ш 4.00 20.00 25.00 12.00 0.03 0.00 85.00

24 HSC-V 3.50 20.00 25.00 20.43 0.03 0.00 80.00

25 HSC-VI 4.00 20.00 25.00 19.27 0.03 0.00 105.50

26 Буи Т. [В17] В1 4.00 8.00 12.50 8.95 0.02 0.00 22.65

27 Редди Л.С. [В18] R1 1.00 10.00 12.50 5.79 0.08 0.00 129.00

28 R2 2.00 10.00 12.50 5.79 0.08 0.00 78.50

29 R3 3.00 10.00 12.50 5.79 0.08 0.00 60.00

30 Квак Ы.-К. [В19] FHB1-2 2.00 12.50 21.20 6.59 0.02 0.00 80.03

31 FHB1-3 3.00 12.50 21.20 6.59 0.02 0.00 67.05

№ п/п Автор Шифр балки а/Ы (у1) bw, см (у2) Ы0, см (у3) кН/см2 (у4) Р1 (у5) (у6) 0Ь, кН (у7)

32 Аровойолу О. [В20] 3Соп^ МЫ-2 2.00 15.24 27.94 7.32 0.01 0.00 95.64

33 Мохаммед М. Х. [В21] 3.27 10.00 13.00 8.82 0.02 0.00 21.50

34 Морров И. [В22] Ь40Ь4 2.76 30.50 36.80 3.66 0.02 0.00 155.70

35 Ь56Ь2 3.86 30.50 36.80 1.55 0.02 0.00 100.10

36 Ь56а4 3.80 30.50 37.50 2.63 0.02 0.00 137.90

37 Ь56Ь4 3.86 30.50 36.80 2.86 0.02 0.00 122.30

38 Ь56е4 3.86 30.50 36.80 2.99 0.01 0.00 109.00

39 Ь56а6 4.00 30.80 35.60 4.20 0.04 0.00 177.90

40 Ь56Ь6 3.83 30.50 37.20 4.81 0.02 0.00 136.80

41 Ь70Ь2 4.87 30.50 36.50 1.72 0.02 0.00 88.96

42 Ь70а4 4.83 30.50 36.80 2.86 0.02 0.00 132.30

43 Елзанаты А. Х. [В23] F11 4.00 17.78 27.30 2.17 0.01 0.00 44.81

44 F12 4.00 17.78 27.30 2.17 0.03 0.00 54.48

45 F8 4.00 17.78 27.30 42.01 0.01 0.00 45.97

46 F13 4.00 17.78 27.30 4.20 0.01 0.00 46.35

47 F14 4.00 17.78 27.30 4.20 0.03 0.00 64.93

48 F1 4.00 17.78 27.30 6.90 0.01 0.00 58.69

49 F2 4.00 17.78 27.30 6.90 0.03 0.00 67.21

50 F9 4.00 17.78 27.30 8.34 0.02 0.00 63.67

51 F10 4.00 17.78 27.30 6.90 0.03 0.00 78.53

52 F15 4.00 17.78 27.30 8.34 0.03 0.00 68.29

53 F6 6.00 17.78 27.30 6.68 0.03 0.00 61.90

54 Мфонде А.Г. [В24] А0-3-3Ь 3.60 15.20 29.80 2.38 0.03 0.00 64.60

55 А0-3-3с 3.60 15.20 29.80 3.11 0.02 0.00 66.80

56 А0-7-3а 3.60 15.20 29.80 4.31 0.03 0.00 82.16

57 А0-7-3Ь 3.60 15.20 29.80 4.76 0.03 0.00 82.79

58 А0-11-3а 3.60 15.20 29.80 8.57 0.03 0.00 89.69

59 А0-11-3Ь 3.60 15.20 29.80 8.54 0.03 0.00 89.38

60 А0-15-3а 3.60 15.20 29.80 9.31 0.03 0.00 93.45

61 А0-15-3Ь 3.60 15.20 29.80 10.72 0.03 0.00 100.00

62 А0-15-3с 3.60 15.20 29.80 10.51 0.03 0.00 97.84

63 А0-3-2 2.50 15.20 29.80 2.36 0.03 0.00 77.77

64 А0-7-2 2.50 15.20 29.80 5.17 0.03 0.00 117.90

№ п/п Автор Шифр балки а/Ы (у1) bw, см (у2) Ы0, см (у3) кН/см2 (у4) Р1 (у5) (у6) 0Ь, кН (у7)

65 А0-11-2 2.50 15.20 29.80 9.08 0.03 0.00 111.30

66 Ислам М.С. [В25] М100^0 3.94 15.00 20.30 8.77 0.03 0.00 65.00

67 М100^3 2.96 15.00 20.30 8.77 0.03 0.00 96.90

68 М100^4 3.94 15.00 20.30 8.77 0.03 0.00 80.70

69 М80^0 3.94 15.00 20.30 7.60 0.03 0.00 58.00

70 М80^4 3.94 15.00 20.30 7.60 0.03 0.00 72.10

71 М60^0 3.86 15.00 20.70 5.35 0.02 0.00 45.50

72 M60-S4 3.86 15.00 20.70 3.62 0.02 0.00 51.90

73 М40^0 3.90 15.00 20.50 3.62 0.03 0.00 55.00

74 M25-S0 3.86 15.00 20.70 2.80 0.02 0.00 47.50

75 M25-S3 2.90 15.00 20.70 2.80 0.02 0.00 56.50

76 Коллинз М.П. [В26] BN100 2.92 30.00 92.50 3.90 0.01 0.00 192.00

77 BN50 3.00 30.00 45.00 3.90 0.01 0.00 131.70

78 ВШ5 3.00 30.00 22.50 3.90 0.01 0.00 72.90

79 BN12 3.07 30.00 11.00 3.90 0.01 0.00 40.00

80 SE100A-45 2.50 29.50 92.00 5.27 0.01 0.00 200.80

81 SE100A-45-К 2.50 29.50 92.00 5.27 0.01 0.00 235.70

82 SE50A-45 2.72 16.90 45.90 5.58 0.01 0.00 68.60

83 SE50A-45-R 2.72 16.90 45.90 5.58 0.01 0.00 80.50

84 SE100A-83 2.50 29.50 92.00 9.06 0.01 0.00 184.00

85 SE50A-83 2.72 16.90 45.90 9.58 0.01 0.00 73.10

86 ВН100 2.92 30.00 92.50 10.42 0.01 0.00 193.00

87 ВН50 3.00 30.00 45.00 10.42 0.01 0.00 131.70

88 ВН25 3.00 30.00 22.50 10.42 0.01 0.00 84.80

89 ВКЬ100 2.92 30.00 92.50 9.90 0.01 0.00 163.00

90 Ахмад С.Х. [В27] A8 3.00 12.70 20.80 6.40 0.02 0.00 48.92

91 A11 4.00 12.70 20.30 6.40 0.04 0.00 57.83

92 A21 3.00 12.70 20.30 6.40 0.04 0.00 68.95

93 A3 2.70 12.70 20.30 6.40 0.04 0.00 68.95

94 В1 4.00 12.70 20.20 7.06 0.05 0.00 54.21

95 В2 3.00 12.70 20.20 7.06 0.05 0.00 68.94

96 С1 4.00 12.70 18.40 6.77 0.07 0.00 54.28

№ п/п Автор Шифр балки a/h0 (v1) bw, см (v2) h0, см (v3) R, кН/см2 (v4) Pi (v5) ^f (v6) Qb, кН (v7)

97 C2 3.00 12.70 18.40 6.77 0.07 0.00 75.63

98 C3 2.70 12.70 18.40 6.77 0.07 0.00 68.95