Прочность и трещиностойкость эксплуатируемых железобетонных конструкций зданий и сооружений при статическом и кратковременном динамическом нагружении

• Автор: Плевков, Василий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 536 с. : ил

Оглавление
Введение
1. Развитие методов расчета железобетонных конструкций при кратковременном динамическом нагружении

и задачи исследования.

2. Основные физические предпосылки теории расчета. Прочность

и трещиностойкость стержневых железобетонных элементов при статическом и кратковременном динамическом нагружении

2.1. Предельные состояния железобетонных элементов

способы их нормирования.

2.2. Прочностные и деформативные характеристики

бетона и арматуры железобетонных конструкций

2.2.1. Прочность бетона при кратковременном динамическом нагружении.

2.2.2. Прочность арматуры при кратковременном динамическом нагружении.
2.3. Условия прочности железобетонных элементов при статическом
и кратковременном динамическом нагружении
2.3.1. Условия относительной прочности нормальных сечений железобетонных элементов.
2.3.2. Экспериментальная и численная оценка относительной прочности нормальных сечений железобетонных элементов при статическом и кратковременном динамическом нагружении
2.3.3. Связь напряжений в арматуре с относительной
высотой сжатой зоны бетона нормальных
сечений железобетонных элементов.
2.3.4. Особенности расчета прочности нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов с использованием областей относительной прочности .
2.3.5. Практические задачи расчета прочности нормальных
сечений железобетонных элементов с использованием
областей относительной прочности.
Программа I
2.3.6. Прочность нормальных сечений предварительно напряженных железобетонных элементов.
2.3.7. Прочность железобетонных элементов при косом внецентренном сжатии, растяжении или изгибе
2.3.8. Прочность железобетонных элементов
при совместном действии изгибающих
моментов, продольных и поперечных сил.
. Условия трещиностойкости железобетонных элементов при статическом и кратковременном динамическом нагружении
2.5. Выводы по второй главе.
3.Условия прочности и трещиностойкости железобетонных пологих оболочек и плит при кратковременном динамическом нагружении
3.1. Условия трещиностойкости для железобетонных
пологих оболочек и плит.
3.2. Условия прочности железобетонных пологих оболочек
и плит при кратковременном динамическом нагружении.
3.3.Выводы по третьей главе.
4. Расчет железобетонных пологих оболочек и плит зданий и сооружений при внутреннем кратковременном динамическом нагружении
4.1. Постановка задачи.
4.2. Расчет железобетонных пологих оболочек и плит в условной
упругой стадии.
4.2.1. Расчет пологих оболочек двоякой положительной гауссовой кривизны на прямоугольном плане
4.2.2. Практический метод расчета пологих оболочек.
4.2.3. Особенности движения пологой оболочки с центральным отверстием при внутреннем кратковременном динамическом нагружении
4.2.4.Расчет пологих оболочек с учетом податливости опорных устройств и диафрагм.
4.3. Расчет железобетонных пологих оболочек и плит в
пластической стадии.
4.3.1. Схемы разрушения железобетонных пологих
оболочек при внутреннем и внешнем нагружении
4.3.1.1. Конструкции моделей пологих оболочек
и методики их испытания.
4.3.1.2. Диагональные схемы разрушения
пологих оболочек
4.3.1.3. Лепестковая и крестовая схемы разрушения пологих оболочек
4.3.1.4. Восьмиэлементная, девятиэлементная,
балочные, арочные и локальная четырехэлементная схемы разрушения пологих оболочек
4.3.2. Расчет железобетонных пологих оболочек и плит в
пластической стадии с учетом податливости опорных
устройств и конструкций
4.4. Расчет железобетонных пологих оболочек и плит методом конечных элементов при статическом и кратковременном динамическом нагружениях
4.4.1. Определение напряженнодеформированного состояния динамически и статически нагруженных железобетонных пологих оболочек и плит
методом конечных элементов
4.4.2. Расчет железобетонных пологих оболочек и плит при статическом и кратковременном динамическом нагружении с использованием программы Томск.
4.5. Выводы по четвертой главе
5. Прочность железобетонных составных оболочек вращения
при статическом и кратковременном динамическом нагружении.
5.1. Методика проведения экспериментальных исследований железобетонных составных оболочек вращения при внешнем статическом и кратковременном динамическом нагружении.
5.2. Деформирование и схемы разрушения железобетонных составных оболочек вращения при внешнем статическом
и кратковременном динамическом нагружении
5.3. Оценка напряженнодеформированного состояния, прочности и трещиностойкости железобетонных составных оболочек вращения при кратковременном динамическом нагружении
5.4. Выводы по пятой главе
6. Оценка технического состояния, восстановление и усиление
железобетонных конструкций зданий и сооружений
6.1. Оценка г еометрических параметров и прочности строительных конструкций с использованием областей относительного сопротивления
6.2. Основные способы восстановления и усиления железобетонных стержневых элементов, пологих оболочек и плит зданий и сооружений. Практическое использование результатов исследований.
Основные результаты и выводы
Список литературы


Использование динамических коэффициентов упрочнения бетона с1Ь позволяет получить динамическую диарамму аь вь из статической рис. В практических расчетах повышение динамической прочности бетона рассматривается осредненным коэффициентом динамического упрочнения аы 1. Ы изменяется незначительно, а аналитический учет влияния скорости деформирования приводит к значительному усложнению динамических расчетов железобетонных конструкций. Прочность бетона при сложном его нагружении различными авторами описывается в абсолютных величинах напряжений через тензор напряжений, инварианты тензора напряжений или инварианты девиатора напряжений. Достаточно подробный обзор теорий статической прочности материалов, в том числе бетона, обладающих различным сопротивлением одноосному сжатию и растяжению, можно найти в целом ряде работ, например, в монографии О. Я.Берга , Г. А.Гениева, В. Н.Киссюка и Г. А.Тюпина , Г. С.Писаренко и А. А.Лебедева 3 , М. В.М. Круглова 3 и др. Представление условий прочности бетона при статическом сложном напряженном состоянии в абсолютных величинах напряжений сопряжено с рядом трудностей. Каждый класс и вид бетона имеет свою область прочности в пространстве и на секущих плоскостях. Рис. Изменение коэффициентов динамического упрочнения бетона Ейы А ВЬд т СЬд т2 от времени нагружения т при одноосном кратковременном динамическом сжатии а и растяжении б 1 А 1. В 0. С 0. А 1. В 0. С 0. Переход к описанию условий прочности бетона при сложном нагружении в относительных величинах позволяет получить обобщенные поверхности прочности, характерные многим каменным материалам и бетону разных видов и классов. Такой подход позволяет описать с единых позиций прочность бетона при сложном статическом и кратковременном динамическом нагружении. Проведенные к настоящему времени экспериментальные исследования бетона при кратковременном динамическом нагружении показали, что характер разрушения бетонных образцов в большинстве случаев аналогичен статическому разрушению. Однако прочностные характеристики бетона повышаются. Так, в небольших по объему опытах , ,2 и др. I,а2Гг1у1ЬК 1
2. В выражениях 2. Ч7 Ы. Умножая обе части условия 2. П.П. Баландина , М. М. ФилоненкоБородича 6 , Г. А.Гениева, В. Н.Киссюка, Г. Л.К. Лукши 5 и т. Сопоставление развернутых уравнений статической прочности бетона, полученных различными авторами, показывает, что они совершенно идентичны и могут быть сведены к одному, содержащему первый и второй инварианты тензора напряжений и квадрат первого инварианта, т. Различные предлагаемые уравнения статической прочности представляют собой отражение в координатной системе с главными напряжениями некоторой абстрактной поверхности. Исследования авторов можно представить как уточнения коэффициентов при первом и втором инвариантах. Предложенные выражения 2. Выражение 2. ЗцЬ рис. Точки А, В и Б соответствуют случаям относительного растяжения всестороннего А и одноосного В, а также одноосного сжатия Б. Действительно, при Ь2 Уьз и Мы1 имеем Зуы1, у ь. Точка С характеризует плоское напряженное состояние при чистом сдвиге. Если на координаты г3ь рис. ЧЬуь и в этих осях построить круги прочности Мора, левый с диаметром У1ЬК, правый с диаметром 1, то общая огибающая кривая КМЕ этим кругам ограничивает собой область относительной прочности бетона. Заменяя в качестве первого приближения кривую КМЕ прямыми ЕЬЕ касательными к обоим кругам Мора 3 получена формула предельной прочности бетона на срез, которая на оси 0рЫ2 рис. ОЬ, которому соответствует ц Ь 0. Отрезок ОС пересечение огибающей в виде окружности с осью ОцЫ2 на оси ОуЫ2 дает значение предельной относительной статической прочности бетона на срез, полученной Мершем в предположении, что срез происходит по поверхности, состоящей из бесконечно малых зубьев, плоскости которых ограничены, и на одной из них напряжение достигает предельных значений на сжатие, а на другой предельных на растяжение. Относительная прочность на срез по Мершу равна рЬ лчЧя Такая же зависимость отрезок ОС на оси 0рЫ2 рис. Кенке 9 в году для каменных материалов. Ь5н0.