Деформативность сборно-монолитных стержневых конструкций

• Автор: Крючков, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 210 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Методы оценки напряженнодеформированного состояния железобетонных элементов

а
1.2. Методы оценки напряженнодеформированного состояния балок на этапах, предшествующих разрушению
1.3. Предложения по расчету железобетонного элемента с учетом влияния поперечной силы.

1.4. Задачи исследований

2. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ДЕФОРМАТИВНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С УЧЕТОМ ПОПЕРЕЧНОЙ СИЛЫ

2.1. Напряженнодеформированное состояние нормальных сечений железобетонных балок

2.2. Расчет балок по уточненному методу заданных деформаций с учетом действия поперечной силы

2.3. Алгоритм расчета.

2.4. Основные результаты
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЖЕСТКОСТИ, ДЕФОРМАТИВНОСТИ СБОРНОМОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
3.1. Цель, задачи и программа исследований
3.2. Объем эксперимента. Конструкция опытных образцов, технология их изготовления.
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований
3.4. Результаты испытаний балок и их анализ.
3.5. Основные результаты и выводы
4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СОСТАВНОГО И
НЕСОСТАВНОГО СЕЧЕНИЯ
4.1. Задачи и объем исследований.
4.2. Математический эксперимент
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Программа расчета на языке vi
v.8.5
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Образование и развитие трещин в сборномонолитных балках физического эксперимента.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Опытные диаграммы деформирования балок
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Акты внедрения результатов исследования
ВВЕДЕНИЕ
Целесообразность развития научнотеоретических основ проектирования, совершенствования новых схем зданий с учетом критериев их безопасности, отвечающих современным требованиям к конструктивному обеспечению среды жизнедеятельности общеизвестна в настоящее время.
В последнее время все сильнее ощущается необходимость в переходе на качественно новые методы расчета железобетонных элементов с точки зрения единого подхода.
Недостаточность разработки нормативной базы, как в нашей стране, так и за ее пределами, возрастающая потребность в создании единого подхода к проектированию железобетонных конструкций, комплексному подходу к оценке напряженнодеформированного состояния на всех стадиях работы конструкции, позволяющего оценивать работу как сжатых и изогнутых, так и сжатоизогнутых, как с предварительным напряжением, так и без предварительного напряжения элементов составного сборномонолитного и несоставного сечения на всех стадиях напряженнодеформированного состояния включая стадии запредельного состояния при кратковременном и длительном действии нагрузки. Это неразрывно связано, прежде всего, с широким применением железобетонных конструкций, включающих различные виды бетонов и арматуры, предварительное напряжение, разнообразные конструктивные формы, особенности которых еще недостаточно или вовсе не учитывались в расчете, что в свою очередь снижало эффективность проектирования новых железобетонных конструкций. Необходимость единого подхода также это связана с повышением надежности и безопасности конструкций. Что касается уточнения расчетных зависимостей с помощью эмпирических поправок, учитывающих те или иные особенности железобетонных конструкций, то это малоперспективный, трудный путь изза большого числа факторов, влияющих на сопротивление железобетона.
Актуальность


Это было обусловлено недостаточным развитием ЭВМ, поэтому исследователи искали подходящие формулы, которые могли бы упростить решение целого ряда задач. Наиболее известны билинеарные функции, состоящие из наклонного, названного условно упругим, и горизонтального условно пластического участков, предложенные в свое время А. А.Гвоздевым , Бейкером 8. Впоследствии профессор В. И. Мурашев предложил использовать на практике идеализированную двухлинейную диаграмму с ограниченной пластической ветвью. Она успешно применялась многими авторами для решения задач прочности изгибаемых и сжатоизогнутых элементов. Такой подход нашел отражение в ряде рекомендаций по расчету прочности нормального сечения железобетонных элементов и конструкций, в том числе и сборномонолитных 8, 9, 2, 5. Пре
дельная величина коэффициента пластичности бетона при этом определяется в зависимости от его прочности , 8. Дальнейшее развитие предложений, основанных на упрощенной записи функций описания диаграммы работы бетона принадлежит М. Й. Раскоснику 7, предложивших функцию, состоящую из двух наклонных участков. Введение второго участка наклонным, а не горизонтальным, позволило моделировать упрочнение продольной арматуры. Применялись, и до сих пор применяются трилинеарные зависимости из трех отрезков прямых. Однако при использовании зависимостей такого рода хотя и достигается более точное отображение действительной работы железобетонных элементов, но это достигается значительным усложнением расчетного аппарата по сравнению с двухлинейной. В дальнейшем с накоплением экспериментальных данных стало возможным описать диаграмму работы сжатого бетона с помощью криволинейных функций. Одна из идеализированных диаграмм приведена в 9 и состоит из двух участков квадратной параболы и участка, образованного прямой с ординатой, равной 0,ДС. Такая диаграмма, наряду с преимуществами в учете неупругих свойств сжатого бетона по сравнению с идеальнопластической, имеет все же и серьезные недостатки, которые заключаются в недифференцированном подходе к оценке свойств различных бетонов в зависимости от их вида и прочности. Анализируя указанные зависимости, можно отметить, что любая идеализация в состоянии давать лишь относительно верный результат и попытки на ее основе осуществлять решение широкого класса задач так или иначе должны привести к привлечению дополнительных эмпирических параметров, поэтому потребность в расчетном аппарате, лишенном этих недостатков, и сейчас не перестает быть актуальной. Наиболее подходящим со всех точек зрения в этом случае представляются методы расчета, основанные на учете фактической криволинейной связи между напряжениями и деформациями сжатия бетона. Недостаточное развитие ЭВМ в то время препятствовало развитию итерационных методов расчета, которые могли основываться на нелинейных диаграммах работы материала. В настоящее время известно большое количество предложений по аналитическому описанию нелинейной работы сжатого бетона. Нелинейное описание диаграмм тьь9 неразрывно связаны с построением нелинейных теоретических диаграмм моменткривизна , , , , , 6, 7. Так, по мнению Я. Но как видно из приведенных выше описаний диаграмм работы бетона все они аппроксимируют только восходящую ветвь диаграммы бетона или моменткривизна. Однако, общеизвестно, что при определенных условиях бетон способен деформироваться и после достижения предельной прочности соответствующего максимуму нагрузки. Такое деформирование происходит при снижающихся напряжениях. При этом на диаграмме появляется ниспадающий участок. Так возникла необходимость описания ниспадающей ветви диаграммы моменткривизна. В настоящее время предложено много методов расчета железобетонных элементов с учетом ниспадающей ветви бетона. Большинство из них предназначено для расчета несущей способности Залесов , Н. И.Карпенко, Т. А. Мухамедиев , Я. Д. Лившиц , Б. Г. Назаренко 2 и др Во многих методах ниспадающая ветвь деформирования бетона учитывается лишь косвенно с использованием эмпирических зависимостей, полученных на основе проведенного статистического анализа.