Прочность и деформативность сжатых железобетонных элементов при динамическом нагружении в условиях огневых воздействий

• Автор: Аветисян, Левон Аветисович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 215 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ экспериментальных и теоретических исследований железобетонных элементов, работающих при динамических нагружениях в условиях огневых воздействий
1.1.1 Анализ исследований динамической работы бетона и арматуры в нормальных условиях и в условиях высокотемпературного нангрева
1.1.2 Анализ исследований работы железобетонных конструкций, работающих при динамических нагружениях в условиях огневых воздействий и после остывания
1.2 Анализ методов расчета сжатых железобетонных элементов на кратковременные динамические нагрузки
1.3 Анализ методов расчета железобетонных конструкций в условиях огневых воздействий
1.4 Анализ существующих методов расчета железобетонных конструкций на прогрессирующее обрушение
1.5 Выводы по Главе
ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЖЕНИЯХ В УСЛОВИЯХ ОГНЕВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
2.1 Программа проведения эксперимента
2.2 Методика проведения экспериментальных исследований динамического поведения центрально и внецентренно сжатых железобетонных элементов при огневых воздействиях
2.3 Результаты экспериментальных исследований и их анализ

2.3.1 Результаты статической и динамической прочности бетонных кубиков и призм в нормальных условиях и после температурного нагрева
2.3.2 Испытание арматурных стержней класса А500 при статических и динамических нагружениях в условиях высокотемпературного нагрева и после остывания
2.3.3 Влияние огневых воздействий на прочность центрально и внецентренно сжатых железобетонных колон - образцов
2.3.4 Результаты статических и динамических испытаний центрально и внецентренно сжатых железобетонных образцов (колонн) в нормальных условиях
2.3.5 Результаты испытаний центрально и внецентренно сжатых железобетонных колонн при статических и динамических нагружениях после остывания
2.4 Коэффициент динамического упрочнения сжатых железобетонных элементов при огневых воздействиях и после остывания
2.5 Выводы по главе II
ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СЖАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С УЧЕТОМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
3.1 Расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов на
динамически нарастающую нагрузку с учетом нелинейных свойств
материалов
3.2 Аналитический расчет внецентренно сжатых железобетонных элементов на динамически нарастающую нагрузку по деформированной схеме
3.3 Методика и алгоритм расчета внецентренно сжатых железобетонных элементов при динамическом нагружении в условиях огневых воздействий
3.4 Численный пример динамического расчета внецентренно сжатых железобетонных элементов - колонн, в условиях огневых воздействий и после остывания
3.5 Сопоставление аналитических результатов расчета с численными методами в программном комплексе Ansys 14.
3.6 Выводы по главе III
ГЛАВА IV. РАСЧЕТ МНОГОЭТАЖНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ С УЧЕТОМ ДИНАМИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ СЖАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ОГНЕВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
4.1 Алгоритм нелинейного статического и динамического расчета монолитного многоэтажного железобетонного каркаса на устойчивость к прогрессирующему обрушению
4.1.1 Нелинейный статический расчет железобетонного многоэтажного каркаса в нормальных условиях и в условиях огневых воздействий
4.1.2 Нелинейный динамический расчет железобетонного 25-этажного каркаса при прогрессирующем обрушении с помощью Sap 2000
4.1.3 Расчет монолитного 25-этажного каркаса на прогрессирующее обрушение при Т -5 00° С и Т = 900° С с помощью ПК Sap 2000.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А. Программа: «Динамический расчет сжатых железобетонных элементов с учетом огневых воздействий»; Язык: Встроенный в ПК Wolfram Mathematica
Приложение Б. Свидетельство о регистрации программы
Приложение В. Справка о внедрении
Приложение Г. Сертификат об участии в международной конференции

колонн происходит хрупко в результате исчерпания прочности на сжатие бетона и арматуры при высоких температурах.
Прочность железобетонных колонн из тяжелого бетона с ц — 1,39% при длительности огневого воздействия 99 и 122 мин составила соответственно 44% и 36% от прочности колонн, не подвергавшихся пожару. При армировании /и =7,15% и огневом воздействии длительностью 116 и 158 мин прочность составила 34% и 25%.
При расположении 50% рабочей продольной арматуры у ядра сечения при длительности огневого воздействия в 213 и 217 мин прочность железобетонных колонн при центральном сжатии составила соответственно 38% и 32% от первоначальной.
В колоннах, у которых 50% продольной арматуры расположено у ядра сечения и 50% у краев сечения при одной и той же прочности арматуры, длительность огневого воздействия увеличивается в 1,45 раза.
Снижение прочности на сжатие арматуры оказывает влияние на прочность колонн при температурах прогрева арматуры выше 500°С.
Внутренние усилия в железобетонной колонне при центральном сжатии, когда все сечение сжато, определяют из условия:
N»„ = В формуле коэффициент уя принимается по температуре арматуры, а коэффициент уы - по температуре бетона наименее нагретого участка середины сечения, к которому приводится все сечение элемента. Приведенная площадь колонны Ат. зависит от изменения прочностных и упругопластических свойств бетона и арматуры по поперечному сечению колонны.
Теоретические значения прочности железобетонных колонн, вычисленные с учетом коэффициента продольного изгиба <р и влияния на него температуры, учитываемое коэффициентом «а», были на 10% ближе к опытным, чем теоретические значения прочности колонн без учета коэффициента продольного изгиба. Теоретические значения прочности удовлетворительно совпадают с