Эксплуатационная пригодность стержневых сборно-монолитных конструкций по оценке предельной растяжимости бетона

• Автор: Байдин, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ стр.

ВВЕДЕНИЕ
К КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА СБОРНОМОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ

1.1 Физические модели деформирования сборномонолитных конструкций.

1.2 Расчетные схемы и методы расчета трещинообразования стержневых сборномонолитных конструкций.

1.3 Предельная растяжимость бетона

1.4 Краткие выводы. Цель и задачи исследований

2. РАСЧЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН В СТЕРЖНЕВЫХ СБОРНОМОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ С УЧЕТОМ ПРЕДЕЛЬНОЙ РАСТЯЖИМОСТИ БЕТОНА.

2.1 Общие положения. Предпосылки расчета и рабочие гипотезы.

2.2 Построение разрешающих уравнений

2.2.1 Построение расчетных уравнений.

2.2.2 Определение интегрального модуля деформаций
2.3 Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ СТЕРЖНЕВЫХ СБОРНОМОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
3.1 Цель и задачи исследования
3.2 Конструкция опытных образцов
3.3 Объем и методика экспериментальных исследований
3.4 Результаты экспериментальных исследований.
3.4.1 Деформации сборномонолитных экспериментальных образцов
3.4.2 Жесткость и трещшюстойкость экспериментальных образцов балок
3.4.3 Перемещения в сечениях сборномонолитных
экспериментальных образцов
3.5 Выводы..
4. АППАРАТ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ КАК ФАКТОРА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ПРИГОДНОСТИ
4.1 Алгоритм расчета деформативности и трещиностойкости стержневых сборномонолитных конструкций.
4.2 Численные исследования деформирования трещиностойкости стержневых сборномонолитных конструкций.
4.3 Рекомендации по проектированию стержневых сборномонолитных конструкций при расчете по второй группе предельных состояний.
4.4 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Наиболее полно данные положения были определены в работах профессора А. А.Гвоздева []. Ко второй группе следует относить исследования в области механики разрушения твердых тел, которые для железобетонных конструкций выражаются в разработке блочной или каркасно-стержневой модели [, , 0]. Третья группа представлена многочисленными работами [1, 5, 6, 9, , , , , 6], которые относятся к разработке и совершенствованию деформационных расчетных моделей сечений, где в основе лежат диаграммы состояния бетона и арматуры. Эти диаграммы определяют. Метод предельного равновесия [] при расчете несущей способности железобетонного изгибаемого элемента выражается моделью жесткопластического тела для сжатой зоны бетона и растянутой арматуры. В этом случае напряжения в сжатом бетоне первоначально принимаются равной Ru (прочности бетона при изгибе), а затем R*, (призменной прочности при сжатии). Напряжения в растянутой арматуре соответствует ее пределу текучести Rs. Положительным качеством данного метода является отсутствие учета характера распределения деформаций по высоте сечения, так как значения возникающих здесь усилий считаются известными. До недавнего времени метод предельного равновесия с незначительными изменениями использовался в нормативных документах при проектировании по первой группе предельных состояний сборномонолитных конструкций [8,,, ,, ]. В случае использования высокопрочных бетонов и сталей, у которых отсутствует площадка текучести, а также при расчете слабоармированных элементов применения прямоугольной эпюры напряжений в сжатом бетоне приводит к значительным неточностям в результатах [9, ], что требует введение эмпирических коэффициентов. Такие ограничения и отсутствие возможности оценки работы конструкции в стадии эксплуатации потребовали разработки более универсальных методов расчета, к которым относится блочная и деформационная модели сечений. В основе блочной модели деформирования железобетона лежит принцип, при котором железобетонный элемент представляется состоящим из блоков, разделенных макротрещинами и связанных между собой сжатой зоной бетона и растянутой арматурой []. Вариант построения блочной модели железобетона работающей в условиях сложного напряженного состояния был впервые предложен в работах A. A. Гвоздева, а затем получил развитие в работах IO. B. Зайцева [] и Е. Н. Пересыпкина [, ,]. Также данный метод не в полной мере дает представление о процессах трещинообразования бетона и как следствие не подлежит их нормированию. Третья группа физических моделей железобетона представлена деформационными моделями, которые делятся в свою очередь на два основных направления. Первое направление представлено моделями, где рассматривается напряженно-деформированное состояние на основе использования действительных диаграмм бетона и стали. Методика расчета такой модели основывается на упругопластическом деформировании железобетона. Наиболее известной из разработанных моделей такого типа является теория пластичности бетона и железобетона Г. А. Гениева, В. П. Киссюка, Г. А. Тюпина []. Теория учитывает специфические свойства бетона и железобетона, имеет достаточно конкретное математическое обоснование, включает в себя методы определения предельной несущей способности массивных и плоских конструкций, находящихся в условиях сложного напряженного состояния. Железобетон с трещинами, согласно данной упругопластической модели, рассматривается как трансвесально-изотропный материал с плоскостью изотропии, параллельной плоскости трещины. В данной теории полагается, что размеры тела достаточно велики по сравнению с расстояниями между арматурными стержнями, что позволяет задать коэффициент армирования в виде гладких непрерывных функций координат. Полагается, что арматура воспринимает только нормальные напряжения, а также используются равенства деформаций арматуры и бетона на уровне контакта. Полные напряжения определяются суммированием напряжений в арматуре и бетоне. Образование трещин происходит по площадкам, где главные растягивающие напряжения превысили предел прочности бетона.