2025. — Т 12. — № 4 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://t-s.today/20sats425.html

This article metadata is also available in English

DOI: 10.15862/20SATS425 (https://doi.org/10.15862/20SATS425)

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 1.5 Мбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Смагин, И. В. Моделирование трещинообразования каменной кладки как хрупкого композитного материала / И. В. Смагин, С. Ю. Лихачева // Транспортные сооружения. — 2025. — Т 12. — № 4. — URL: https://t-s.today/PDF/20SATS425.pdf. — DOI: 10.15862/20SATS425. (дата обращения: 01.07.2026).

Моделирование трещинообразования каменной кладки как хрупкого композитного материала

Смагин Илья Васильевич
ООО «КМ-ЦЕНТР», Нижний Новгород, Россия
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет», Нижний Новгород, Россия
Аспирант
E-mail: i13vs@ya.ru
ORCID: https://orcid.org/0009-0002-5284-2464
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=1278068

Лихачева Светлана Юрьевна
ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет», Нижний Новгород, Россия
Профессор кафедры «Теории сооружений и технической механики»,
руководитель научно-образовательных проектов
Кандидат физико-математических наук, доцент
E-mail: lihsvetlana@yandex.ru
ORCID: https://orcid.org/0009-0001-8029-6643
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=369043

Аннотация. В данном аналитическом обзоре представлен критический анализ и систематизация подходов механики сплошной среды к моделированию образования и развития трещин в неармированной каменной кладке. В отличие от традиционных хронологических или постатейных описаний, в статье авторами представлен анализ, структурированный вокруг четырёх фундаментальных задач, стоящих перед моделями размазанных и встроенных трещин: кинематическая декомпозиция полей деформаций/напряжений; инициирование растягивающих трещин и последующее разупрочнение; поведение повреждённого материала при сжатии; передача сдвига через трещину или растворный шов. Прослежена эволюция методов от классических моделей вращающейся трещины (модели J.G. Rots) и модифицированной теории поля сжатия (MCFT) для бетона к специализированным адаптациям для кладки, таким как модель нарушенного поля напряжений (DSFM) Факкони и дискретно-шовные модели (например, JMM). Системное сравнение выявило устойчивую тенденцию: переход от концепций изотропного повреждения к явно анизотропным, структурно-ориентированным формулировкам, учитывающим гетерогенность кладки (композиция «блок-шов»). В работе идентифицированы два основных методологических противоречия: параметрический парадокс, когда повышение физической адекватности модели ведёт к неконтролируемому росту числа феноменологических параметров, не имеющих однозначной экспериментальной идентификации, и конфликт идеализаций между техниками континуального «размазывания» и дискретной, управляемой швами реальностью разрушения кладки. Особое внимание уделено моделям передачи сдвига — от законов зацепления заполнителя для бетона до фрикционно-когезионных формулировок для швов — как ключевому фактору, дифференцирующему подходы для разных материалов.

Ключевые слова: каменная кладка; континуальные модели трещинообразования; декомпозиция деформаций; передача сдвига по трещине; гомогенизация; критерии прочности; теория пластичности

Скачать