Совершенствование методики расчёта жёсткости изгибаемых элементов из обычного железобетона с применением теорий силового сопротивления

• Автор: Радайкин, Олег Валерьевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ЕЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Общий обзор методов механики железобетона определения жсткости

1.2. Диаграммные методы.

1.3. Методы механики разрушения.

1.4. Методы теории накопления повреждений.3

Выводы по главе 1.

Цели и задачи работы

ЕЛАВА II. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДИАГРАММ ДЕФОРМИРОВАНИЯ БЕТОНА ПРИ СЖАТИИ И РАСТЯЖЕНИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖСТКОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДИАГРАММНЫМ МЕТОДОМ

Выводы по главе II

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ РАСТЯНУТОЙ ЗОНЫ БЕТОНА НА ЖСТКОСТЬ ДО ПОЯВЛЕНИЯ МАКРОТРЕЩИНЫ МЕТОДАМИ ТЕОРИИ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ.
3.1. Совершенегвованис расчтной модели изгибаемого железобетонного элемента до появления макротрещины.
3.2. Геомегрические параметры трещин в растянутом бетоне.
3.3. Методика моделирования развития рассеянных мезогрещин в растянутой зоне бетона с ростом статической нагрузки
3.4. Результаты моделирования развития рассеянных мезогрещин в растянутой зоне бетона и их анализ.
Выводы по главе III.
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ РАСТЯНУТОГО БЕТОНА НАД МАКРОТРЕЩИНОЙ НА ЖСТКОСТЬ МЕТОДАМИ ТЕОРИИ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ.
4.1. Совершенствование расчтной модели изгибаемого железобетонного элемента после появления макротрещины
4.2. Геометрические параметры поперечной макротрещины.
4.3. Методика моделирования развития макротрещины в растянутой зоне бетона с ростом статической нагрузки.
4.4. Результаты моделирования развития макротрещины в растянутой зоне бетона и их анализ.
Выводы по главе IV
ГЛАВА V. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
5.1. Определение зоны предразрушения в вершине макротрещины измерением поверхностной микротврдости бетона
5.2. Исследование развития макротрещины при равновесных испытаниях бетонных балок для определения параметров методики.
Выводы по главе V.
ГЛАВА VI. АНАЛИЗ И СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ. ПОЛУЧЕННЫХ ПО РАЗЛИЧНЫМ МЕТОДИКАМ И ИЗ ЭКСПЕРИМЕНТОВ. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ В НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
6.1. Анализ и сопоставление результатов, полученных по различным диаграммным методикам. Рекомендации по применению усовершенствованных диаграмм
Н.И. Карпенко.
6.2. Рекомендации и методика расчта изгибаемых элементов из обычного железобетона по прогибам с применением теорий механики разрушения и повреждаемости
6.3. Оценка точности предложенных методик расчта.
Выводы по главе VI
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Разработаны практические рекомендации для внедрения в Нормы проектирования. В конце основной части работы сделаны общие выводы. В приложении размещены таблицы к численному эксперименту о растяжении повреждаемого бруса, а также таблицы для тарировочных функций расчта железобетонных изгибаемых стержней. Автор благодарен своему научному руководителю академику РЛЛСН д. Н.И. Карпенко признателен к. Ф.Х. Ахметзянову за руководство работой на начальном этапе ее выполнения а так же приносит слова благодарности всем сотрудникам кафедры Железобетонных и каменных конструкций КГАСУ, в особенности заведующему кафедрой чл. II д. Б.С. Соколову за оказанную поддержку во время выполнения и завершения диссертационной работы. ГЛАВА I. В ЕЬ1ге 1. Ьел приведнный момент инерции сечения относительно его центра тяжести, определяемый по общим правилам сопротивления материалов. Интерес для исследований представляет жсткость элементов с макротрещинами. Развитие теории деформирования таких элементов неразрывно связано с именем проф. В.И. Мурашсва, который в г. Коротко основные предпосылки метода В. И.Мурашва сводятся к следующему I изгибаемые железобетонные элементы при эксплуатационных нагрузках работают с макротрещинами в растянутой зоне 2 бетон рассматривается как упругопластичный материал 3 учитывается работа бетона в растянутой зоне между макротрещинами 4 для средних деформаций бетона и арматуры принимается гипотеза плоских сечений 5 эпюра напряжений в сжатой зоне бетона принимается прямоугольной. Основываясь на этих предпосылках и приняв деформации железобетонных элементов по схеме, приведнной на рис. В.И. Ьт соответственно средние относительные деформации растянутой арматуры и крайнего волокна сжатой зоны бетона хт средняя высота сжатой зоны бетона. Для решения задачи В. ЕыгуЕы 1. V коэффициент, характеризующий упругие свойства бетона и представляющий собой отношение упругих деформаций бетона к ею полным деформациям. Рис. После соотвстсвующих преобразований уравнения 1. В Л Хт Ъ5хт Аьхтко 0,5 , 1. В дальнейшем Гвоздев, сохранив основные положения метода В. И. Мурашва, отказался от гипотезы плоских сечений и получил единую формулу для определения кривизн любых железобетонных элементов изгибаемых, растянутых внецентренно сжатых и т. В его расчтных выражениях высота сжатой зоны бетона х определяется непосредтсвенно в сечении с трещиной. Согласно этому несколько изменился подход к определению коэффициентов фЛ и v и изменились сами их значения. Второе из положений метода В. И. Мурашева, которое стало подвергаться известной критике и дальнейшей разработке, это не учт работы растянутого бетона над трещиной. Прорабатывая этот вопрос, Я. М. Немировский сначала теоретически, а затем и экспериментально показал, что в начальной стадии трешинообразования растянутый бетон над трещиной воспринимает существенную часть растягивающего усилия и что учт этого фактора позволяет более правильно с точки зрения физики явления оценить и математически описать процесс деформирования 5. Я ЛА2Х1,5 0v 1. Для вычисления неизвестных параметров, входящих в формулу 1. Я.М. Это было сделано на основе малого числа экспериментальных данных. Последнее обстоятельство и сама по себе сложность такого подхода, как отмечено в работе Залесова и В. В. Фигаровского 6, не позволила на тот момент ему найти широкое практическое применение. Кроме того, более поздние опыты К. А. Пирадова 1 показали нелинейную зависимость между и М. По предложению А. С.Залесова 8 работу растянутого бетона над макротрещиной можно учесть приближнно, если выполнить интерпаляцию жсткости между е значением Всгс, вычисленным по формуле 1. ММСГС, и Во по формуле 1. Яьиег нормативное сопротивление бетона растяжению. Нужно признать, что физический смысл при применении такого приближнного подхода остатся невыясненным, а корректирующий перерасчт жсткости на участке МсгсММо вызывает неудобства при проектировании. Отметим, что в действующих Нормах формула определения жсткости железобетонного элемента с макротрещинами имеет структуру схожую с формулой 1. К мт v
м
1.