<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Proceedings of Petersburg Transport University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Proceedings of Petersburg Transport University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Известия Петербургского университета путей сообщения</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1815-588X</issn>
   <issn publication-format="online">2658-6851</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">126794</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/1815-588X‑2026-2-456-461</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Общетехнические задачи и пути их решения</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>GENERAL TECHNICAL PROBLEMS AND SOLUTION APPROACH</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Общетехнические задачи и пути их решения</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Stability of the Frame During Progressive Collapse and Exposure to Variable Temperature</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Устойчивость каркаса при прогрессирующем обрушении и воздействии переменной температуры</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Шульгин</surname>
       <given-names>Алексей Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Shul'gin</surname>
       <given-names>Aleksey Aleksandrovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>aleksejshulgin@gmail.com</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I Petersburg State Transport University</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2026-06-30T18:11:19+03:00">
    <day>30</day>
    <month>06</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2026-06-30T18:11:19+03:00">
    <day>30</day>
    <month>06</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <volume>23</volume>
   <issue>2</issue>
   <fpage>456</fpage>
   <lpage>461</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2026-02-02T00:00:00+03:00">
     <day>02</day>
     <month>02</month>
     <year>2026</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-04-14T00:00:00+03:00">
     <day>14</day>
     <month>04</month>
     <year>2026</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://atjournal.ru/en/nauka/article/126794/view">https://atjournal.ru/en/nauka/article/126794/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: исследовать влияние нестационарных (циклических) температурных воздействий на устойчивость стержневой системы каркаса в расчетах на прогрессирующее обрушение. Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечения безопасности зданий, эксплуатирующихся в условиях экстремальных климатических колебаний, в частности в регионах Крайнего Севера. Методы: в основе исследования лежит численное моделирование методом конечных элементов в программном комплексе ЛИРА-САПР. Была рассмотрена пространственная кинематическая схема каркаса из перекрестных балок и колонн. Расчет выполнялся квазистатическим методом с учетом комбинированного воздействия постоянной вертикальной нагрузки и циклического температурного поля, заданного симметричным гармоническим законом с заданной амплитудой и периодом. Проведено сравнение результатов для стационарного и нестационарного тепловых режимов, а также для сценариев с тепловым воздействием на все элементы и только на элементы балочной клетки. Результаты: установлено, что учет нестационарного (циклического) характера температуры приводит к существенному изменению коэффициента запаса устойчивости формы по сравнению со стационарным режимом. В фазе снижения температуры запас устойчивости в среднем на 12 % ниже, а в фазе повышения — на 13 % выше, чем при постоянном температурном воздействии. Максимальное снижение общего коэффициента запаса при циклическом воздействии достигает 14–16 %. При этом прямое тепловое воздействие на колонны оказывает меньшее влияние (разница до 7 %). Минимальное значение коэффициента запаса (64,2) зафиксировано для расчетного сочетания нагрузок № 6 с учетом циклической температуры на всех элементах. Практическая значимость: результаты работы доказывают значимость фактора переменных температур для точной оценки устойчивости конструкций при прогрессирующем обрушении. Сделан вывод о необходимости развития и дополнения действующих методов расчета (включая нормативные документы) с учетом нестационарных циклических тепловых воздействий. Это особенно важно для проектирования зданий и сооружений в северных широтах, а также для объектов промышленности с технологическими тепловыми циклами</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Objective: to investigate the influence of non-stationary (cyclic) temperature exposures on the stability of a frame rod system in progressive collapse calculations. The relevance of the work is driven by the need to ensure the safety of buildings operating under extreme climatic fluctuations, particularly in the Far North regions. Methods: the study is based on numerical modeling using the finite element method in the LIRA-SAPR software package. A spatial kinematic scheme of a frame consisting of cross beams and columns was analyzed. The calculation was performed using a quasi-static method, considering the combined effect of a constant vertical load and a cyclic temperature field defined by a symmetric harmonic law with specified amplitude and period. A comparison of results for steady-state and non-steady-state thermal regimes was conducted, as well as for scenarios with thermal exposure on all elements and only on the beam grid elements. Results: it was found that accounting for the non-stationary (cyclic) nature of temperature leads to a significant change in the stability safety factor compared to the steady-state regime. During the cooling phase, the stability margin is on average 12 % lower, and during the heating phase, it is 13 % higher than under constant temperature exposure. The maximum overall reduction in the safety factor under cyclic exposure reaches 14-16 %. Meanwhile, direct thermal exposure on the columns has a lesser effect (difference up to 7 %). The minimum safety factor value (64.2) was recorded for load combination No. 6, considering cyclic temperature on all elements. Practical significance: the results demonstrate the significance of variable temperature factors for the accurate assessment of structural stability in progressive collapse. A conclusion is drawn about the necessity to develop and supplement current calculation methodologies (including regulatory documents) to account for non-stationary cyclic thermal exposures. This is particularly important for designing reliable buildings and structures in northern latitudes, as well as for industrial facilities with technological thermal cycles.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>прогрессирующее обрушение</kwd>
    <kwd>здания и сооружения</kwd>
    <kwd>переменное температурное воздействие</kwd>
    <kwd>устойчивость</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>progressive collapse</kwd>
    <kwd>buildings and structures</kwd>
    <kwd>variable temperature effects</kwd>
    <kwd>stability</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">SP 63.13330.2018. Betonnye i zhelezobetonnye konstrukcii. Osnovnye polozheniya. Aktualizirovannaya redakciya SNiP 52-01-2003.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Дарков А. В., Шапошников Н. Н. Строительная механика: учебник для строит. спец. вузов. 8-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1986. 607 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Darkov A. V., Shaposhnikov N. N. Stroitel'naya mehanika: uchebnik dlya stroit. spec. vuzov. 8-e izd., pererab. i dop. M.: Vysshaya shkola, 1986. 607 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пегин П. А., Шульгин А. А., Павловец Н. В. Определение максимальных растягивающих и сжимающих напряжений статически неопределимых стержней при отнулевом цикле изменения температуры // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2025. № 9 (1093). С. 26–30.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pegin P. A., Shul'gin A. A., Pavlovec N. V. Opredelenie maksimal'nyh rastyagivayuschih i szhimayuschih napryazheniy staticheski neopredelimyh sterzhney pri otnulevom cikle izmeneniya temperatury // BST: Byulleten' stroitel'noy tehniki. 2025. № 9 (1093). S. 26–30.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пегин П. А., Шульгин А. А. Особенности расчета прогрессирующего обрушения каркасной схемы сооружения при таянии грунтов // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2023. № 8 (1068). С. 12–14.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pegin P. A., Shul'gin A. A. Osobennosti rascheta progressiruyuschego obrusheniya karkasnoy shemy sooruzheniya pri tayanii gruntov // BST: Byulleten' stroitel'noy tehniki. 2023. № 8 (1068). S. 12–14.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Pegin P. A., Shulgin A. A. Modern methods for calculating transport infrastructure objects for progressive collapse // BRICS Transport. 2023. Vol. 2, no. 3.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pegin P. A., Shulgin A. A. Modern methods for calculating transport infrastructure objects for progressive collapse // BRICS Transport. 2023. Vol. 2, no. 3.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шульгин А. А. Расчет упругих стержней и стержневых систем при циклических тепловых воздействиях: выпускная квалификационная работа. СПб.: ГАСУ, 2018. 119 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shul'gin A. A. Raschet uprugih sterzhney i sterzhnevyh sistem pri ciklicheskih teplovyh vozdeystviyah: vypusknaya kvalifikacionnaya rabota. SPb.: GASU, 2018. 119 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шульгин А. А. Исследование напряженного состояния упругого стержня при циклических тепловых воздействиях // Наука и инновации в технических университетах: материалы XIII Всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых (Санкт-Петербург, 23–25 октября 2019 г.). СПб.: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2019. С. 27–28.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shul'gin A. A. Issledovanie napryazhennogo sostoyaniya uprugogo sterzhnya pri ciklicheskih teplovyh vozdeystviyah // Nauka i innovacii v tehnicheskih universitetah: materialy XIII Vserossiyskogo foruma studentov, aspirantov i molodyh uchenyh (Sankt-Peterburg, 23–25 oktyabrya 2019 g.). SPb.: Sankt-Peterburgskiy politehnicheskiy universitet Petra Velikogo, 2019. S. 27–28.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шульгин А. А. О некоторых особенностях напряженного состояния упругого стержня при циклическом тепловом воздействии // Современное строительство: сборник статей магистрантов и аспирантов. Т. 1, вып. 2. СПб.: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 2019. С. 161–172.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shul'gin A. A. O nekotoryh osobennostyah napryazhennogo sostoyaniya uprugogo sterzhnya pri ciklicheskom teplovom vozdeystvii // Sovremennoe stroitel'stvo: sbornik statey magistrantov i aspirantov. T. 1, vyp. 2. SPb.: Sankt-Peterburgskiy gosudarstvennyy arhitekturno-stroitel'nyy universitet, 2019. S. 161–172.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шульгин А. А., Абу-Хасан М. С. Повышение эффективности каркасов зданий и сооружений для северных районов РФ в условиях прогрессирующего разрушения // Транспорт: проблемы, идеи, перспективы: сборник трудов LXXXII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Санкт-Петербург, 18–25 апреля 2022 г.): в 2 т. Т. 1. СПб.: ПГУПС, 2022. С. 303–307.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shul'gin A. A., Abu-Hasan M. S. Povyshenie effektivnosti karkasov zdaniy i sooruzheniy dlya severnyh rayonov RF v usloviyah progressiruyuschego razrusheniya // Transport: problemy, idei, perspektivy: sbornik trudov LXXXII Vserossiyskoy nauchno-tehnicheskoy konferencii studentov, aspirantov i molodyh uchenyh (Sankt-Peterburg, 18–25 aprelya 2022 g.): v 2 t. T. 1. SPb.: PGUPS, 2022. S. 303–307.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
