Силовое сопротивление эксплуатируемых железобетонных балочных конструкций при запроектных воздействиях

• Автор: Воробьев, Евгений Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 215 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ И ОЦЕНКИ ИХ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА.
1.1 Современная концептуальнометодологическая основа, повышения безопасности эксплуатации здании и сооружений при их проектировании и реконструкции
1.2 Совершенствование методов расчета, анализа состояния и оценки остаточного ресурса строительных конструкций
1.3 Применяемые методы анализа железобетонных стержневых конструкций при проектных и заироектных воздействиях

1.4 Краткие выводы. Цель и задачи исследований

2. СИЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ БАЛОЧНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИМПУЛЬСИО ПРИЛОЖЕННОЙ НАГРУЗКЕ, ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1 Общие положения. Исходные гипотезы.

2.2 Определение прочности бетона при импульсно приложенной нагрузке

2.3 Определение прочности арматурной стали при импульсно приложенной нагрузке

2.4 Определение времени приложения импульсного запроектного воздействия
2.5 Расчет прочности железобетонных элементов по нормальному сечению при импульсно приложенной нагрузке
2.6 Зависимость прочности бетона находящегося в ненагруженном
состоянии от времени
2.7 Зависимость прочности бетона находящегося в нагруженном состоянии от времени определение резерва прочности остаточного ресурса эксплуатируемых железобетонных конструкции
2.8 Выводы
3. СИЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИМПУЛЬСНЫХ
ЗА ПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
3.1 Определение динамической прочности эксплуатируемого железобетонного элемента
3.2 Определение напряжений и деформаций в сечении балочного элемента
3.3 Определение кривизн в сечении балочного элемента
3.4 Выводы
4. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ЗАДАЧ РАСЧЕТА СИЛОВОГО
СОПРОТИВЛЕИЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИМПУЛЬСНЫХ ЗАПРОЕКТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ КОНСТРУКТИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЖБ СТЕРЖНЕВЫХ И БАЛОЧНЫХ СИСТЕМ
4.1 Алгоритм расчета неразрезных железобетонных балок при 6 внезапном выключении из работы отдельных элементов
4.2 Анализ деформирования и разрушения эксплуатируемых 2 стержневых и балочных статически неопределимых железобетонных конструкций при импульсных запросктных воздействиях
4.3 К оценке надежности предлагаемых расчетных зависимостей
4.4 Рекомендации по повышению конструктивной безопасности 8 эксплуатируемых жб стержневых и балочных систем при аварийном
выключении из работы отдельных элементов
4.5 Выводы ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ I Текст программы расчета силового сопротивления эксплуатируемого железобетонного изгибаемого элемента при импульсных запроектных воздействиях, пример расчета прочности нормального сечения эксплуатируемой железобетонной балки при импульсно приложенной нагрузке при запросктном воздействии.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Материалы внедрения результатов диссертационных исследований
ВВЕДЕНИЕ


Со стратегических позиций нормируемые сегодня расчеты на прочность по модели предельного равновесия органически вписываются в известные концепции контроля железобетонных конструкций, как в эксплуатационной стадии, так и при запроектпых нагрузках. Они контролируют работу железобетонных элементов в практически никогда нереализуемой ситуации и носят характер оценки предельных интегральных возможностей сечений конструкции. При оценке предельных состояний такой расчет следовало бы дополнить, придав ему иной смысл он может реализоваться только раз за период всего жизненного цикла конструкции, когда возникает аварийная ситуация связанная с действием запроекгных нагрузок, вызывающих разрушения, или же когда выполняются испытания опытного образца с доведением его до разрушения. По делать расчет но модели предельного равновесия при эксплуатационных нагрузках значит, в известной мере, вводить в заблуждение инженера о возможных в эксплуатации условиях работы конструкции. С тех же стратегических позиции в перспективе следует сделать все возможное, чтобы все устанавливаемые нормативные требования к нагрузкам, материалам и правилам расчета, структура системы коэффициентов, условия работы и надежность имели вероятностностатистическое обоснование, были бы доступны, понятны и убедительны для пользователей , 4. Разрабатываемые расчетные модели физического сопротивления элементов конструкции должны также, по возможности, иметь статистическое обоснование и быть адекватными под реально обращающимися, эксплуатационными, перспективными и запроектными нагрузками 9, 5. Анализ исследований последних лет по железобетонным конструкциям и разрабатываемых на их основе Европейских норм, норм России и стран СНГ , , , , , 8, 9, 9, 1, 6, 0, показывает также, что в их основу положены не предписывающие указания, а потребительские свойства. В соответствии с этим основные положения новых норм содержат требования по обеспечению основных эксплуатационных параметров конструкций при проектировании, строительстве, реконструкции и приемке в эксплуатацию. Нормируются основные потребительские характеристики конструкции, ранжируются приоритеты, причем возрастает приоритет к надежности и долговечности конструкций. В нормативных документах различных уровней при классификации потребительских свойств отдельно вводятся такие интегральные характеристики как живучесть, безопасность, надежность , , 3, 3. При всех положительных моментах преемственности прогрессивных, действовавших и создаваемых нормативных документов, учете в них основных современных научнотехнических достижений, они базируются на традиционных воззрениях и концепции безопасности. Методы расчета зданий и сооружений по предельным состояниям создавались и развивались па основе строительной механики и создания физических моделей сопротивления конкретных материалов, в частности, железобетона. Анализ современных исследований, связанных с созданием теории железобетона с ними можно ознакомиться по обзорам, выполненным в диссертациях и монографиях последних лет , , 0, 1, 7, 9 показал, что при заданных проектных воздействиях, они с той или иной степенью приближения позволяют дать ответ на этот вопрос. В то же время анализ разрушений и причин отказов строительных конструкций в эксплуатации показывает, что эти методы далеко не обеспечивают эксплуатационную безопасность работы конструктивных систем даже при проектных воздействиях 8, , , , , 5, 7, 5. Они не отражают всех изменений напряженнодеформированного состояния в процессе эксплуатации. В этой связи, в свое время, Работновым 4. В.М. Бондаренко , одними из первых было сформулировано понятие конструктивная безопасность. Они предложили учитывать влияние предыстории создания и нагружения конструкции на ее безопасность. Посвоему рассматривал проблему безопасности и в частности вопросы режимного нагружения В. В. Болотин 3, называя все дефекты накапливающиеся в конструкции в предыстории ее создания и эксплуатации повреждениями. Применительно к железобетонным конструкциям, имеющим существенную специфику в отношении учета, как предыстории нагружения, так и накопления повреждений, к настоящему времени выполнены значительные исследования но этой проблеме. По мнению В. М. Бондаренко .