Упруго-пластическое деформирование бистальных балок при повторных нагрузках

• Автор: Салатов, Евгений Константинович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Постановка задачи. Обзор и анализ теоретических и экспериментальных исследований упруго-пластического деформирования бистальных балок
§ 1.1. Краткий исторический обзор ранее поведенных исследований бистальных балок
§ 1.2. Анализ теоретических и экспериментальных исследований действительной работы бистальных балок
§ 1.3. Критерий ограниченных пластических деформаций и
особенности его применения в бистальных балках
§ 1.4. Основные цели и задачи исследования
Глава 2. Особенности деформирования бистальных балок при
ограниченных пластических деформациях
§ 2.1. Исследование напряженно-деформированного состояния сечений бистальных балок с использованием метода конечных элементов
§ 2.2. Деформирование бистальных сечений при одновременном действии изгибающего момента и поперечной силы
§ 2.3. Исследование эффекта задержки развития пластических
деформаций в стенке бистальной балки
Глава 3. Исследование прогибов бистальных балок при ограниченных пластических деформациях
§ 3.1. Исследование деформативности бистальных балок при
их упруго-пластической работе
§ 3.2. Особенности расчета прогибов различных типов бистальных балок

§ 3.3. Методика расчета упруго-пластических прогибов бис-
тальных балок итерационным методом
§ 3.4. Прикладная методика расчета упруго-пластических прогибов бистальных балок
§ 3.5. Сопоставление прогибов бистальных балок
§ 3.6. Рекомендации по назначению строительного подъема
бистальных балок
Глава 4. Комплексные экспериментальные исследования действительной работы бистальных балок при статических и повторных
нагрузках
§4.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
§ 4.2. Конструкция опытных бистальных балок, образцов и моделей
§ 4.3. Методика испытаний бистальных балок, образцов и моделей
§ 4.4. Анализ результатов испытаний опытных бистальных балок, образцов и моделей
Выводы
Литература
Приложение

Введение
В строительстве и машиностроении достаточно широко применяются бистальные балки, которые относятся к несущим металлическим конструкциям, работающим преимущественно на изгиб. По сравнению с обычными моностальными конструкциями бистальные балки отличаются применением в наиболее напряженных элементах сечений (поясах) сталей повышенной или высокой прочности, а также упруго-пластической работой менее прочных элементов сечений (стенок), связанной с перераспределением напряжений. Использование этих особенностей ведет в конечном итоге к основным преимуществам применения бистальных изгибаемых конструкций - уменьшению их веса (экономии металла) и уменьшению стоимости. По сравнению с металлоконструкциями из одной марки стали при использованииэлементов из двух марок сталей снижение материалоемкости может составлять до 15% и стоимости 7-4-23%, а для большепролетных сооружений, например мостов или козловых кранов большой грузоподъемности, экономический эффект может достигать 30%.
Вопросы прочности и деформативности бистальных изгибаемых элементов, работающих в условиях развития упруго-пластических деформаций при повторных нагружениях, является весьма актуальной проблемой научных исследований.
К настоящему времени как в нашей стране, так и за рубежом выполнено значительное количество теоретических и экспериментальных исследований по изучении действительной работы бистальных балок. Однако, известные результаты исследований напряженно-деформированного состояния бистальных изгибаемых элементов в условиях развития пластических деформаций при повторных нагрузках в рамках их нелинейной работы с учетом реальных конструктивных особенностей, применения различных по прочности современных марок сталей, условий эксплуатации и т.д. не охватывают

В новых нормативных документах по стальным конструкциям [87, 100] было введено ограничение полных деформаций за пределом упругости при статических нагрузках. В настоящее время для мостов [92] также разрешено проектирование несущих металлоконструкций с учетом ограниченных пластических деформаций.
Однако особенно эффективным явилось введение критерия предельных пластических деформаций [92, 81] при сложном сопротивлении для расчета бистальных балок. Исследования в этом направлении проводились с 1980 года в ЦНИИПСК под руководством H.H. Стрелецкого, в Одесском ИСИ - H.JI. Чернова. Основные положения расчета бистальных балок с учетом развития ограниченных пластических деформаций, разработанные в ходе проведения этих исследований, были включены в выпушенные нормативные документы [100, 99].
H.JI. Чернов показал [107], что пластическая составляющая деформации е. в качестве критерия прочности обеспечивает одинаковое вхождение
в пластическую область различных марок стали в состоянии нагружения, не зависящее от вида сечения, статической неопределимости конструкции и прочностных характеристик стали. В последнем случае обеспечивается относительное уменьшение доли пластической деформации в ее полной величине с ростом величины предела текучести.
Принятая в типовых конструкциях [88, 89] методика расчета бистальных сечений предполагает упругую работу материала полок, а для стенок — идеализированную упруго-пластическую диаграмму работы. При достижении в полке напряжений Rf расчетного сопротивления более прочной стали сталь стенки меньшей прочности входит в область пластических деформаций. Величина развивающейся в стенке пластической деформации зависит от разности расчетных сопротивлений стали полки и стенки. В этих условиях