Основы расчета и конструирования коротких трубопесчаных стоек

• Автор: Филатов, Дмитрий Георгиевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 191 с. : ил

Содержание
Введение

Анализ конструктивных решении коротких стоек.

Цель и задач диссертации

1.1 Развитие конструкций с косвенным армированием .

1.2 Совместная работа бетона и трубы в трубобетонных конструкциях.

Методики расчета трубобетонных конструкций на

центральное сжатие .

1.3 Предпосылки заполнения жесткой косвенной арматуры трубчатого сечения несвязным материалом.

Цель и задачи диссертации

1.3.1 I ипотезы качественной картины работы н

разрушения короткой трубопесчаной стойки .
1.3.2 Предпосылки построения методики расчета
короткой трубопесчаной стойки
1.3.3 Цель и задачи диссертации .
Исследование несущей способности н качественной стороны работы моделей коротких трубопесчаных сгоск
2.1 Цель и задачи главы
2.2 Условия моделирования несвязной грунтовой среды
2.3 Характеристики металлических оболочек моделей
исследуемой конструкции
2.4 Характеристики несвязного материала заполнения
моделей исследуемой конструкции
2.5 Оборудование для проведения эксперимента .
2.6 Экспериментальное исследование моделей трубопесчаной
конструкции и незаполненных металлических оболочек
2.7 Выводы .
Глава З
Влияние размера частиц несвязного материала заполнения на несущую способность моделей коротких трубонссчаных стоек
3. Цель и задами главы
3.2 Эксперимент по определению влияния размера частиц
заполнителя на несущую способность исследуемых моделей .
3.3 Анализ результатов зкеперимента
3.4 Выводы
Влияние горизонтальных армирующих элементов на несущую способность моделей коротких трубопесчаных стоек
4.1 Цель и задачи главы
4.2 Материалы и оборудование для проведення эксперимента.
Результаты эксперимента
4.3 Выводы .
Давление несвязного материала заполнения на внутреннюю поверхность металлической оболочки в трубопссчаной конструкции
5.1 Цель и задачи главы
5.2 Обобщение результатов исследования моделей коротких
трубонссчаных стоек
5.3 Решение Буссинеска Тимошенко для нагрузки.
распределенной по части границы упругого полупросгранства
5.4 Методика и оборудование для проведения тарировки
датчиков объемной деформации
5.4.1 Датчик объемной деформации .
5.4.2 Методика тарировки датчиков обьмкой деформации
5.5 Результаты тарировки датчиков объмной деформации
5.6 Анализ результатов тарировки датчиков объмной деформации
5.7 Методика и оборудование для проведения нату рного
эксперимента по определению величины и эпюры давления несвязного материала заполнения на внутреннюю поверхность металлической оболочки в трубопесчаной конструкции .
5.7.1 Оборудование для проведения натурного эксперимента .
5.7.2 Методика проведения натурного эксперимента .
5.8 Результаты натурного эксперимента
5.9 Анализ результатов натурного эксперимента
1 редпосьлки для построения методики расчета короткой
трубопесчаной стойки .
5. Выводы
Заключение.
Список литературы


Было установлено, что предварительное напряжение арматуры Консидера существенно повышает прочность бетонов высоких марок. Особое положение среди различных видов армирования бетона занимает косвенное армирование в виде сплошной стальной оболочки, то есть трубы. В отличие от других типов, здесь один и тот же металл трубы способен воспринимать усилия по всем направлениям и иод любым углом []. В начале считалось что работа трубы в трубобетоне аналогична работе арматуры Консидера, то есть роль трубы сводится к созданию бокового давления на бетон, действие которого должно приводить к увеличению прочности бетона по сравнению с призменной. Затем трубобетонные конструкции были выделены в самостоятельный класс, для которого разработаны методики расчета, основанные как на экспериментальных, так и на теоретических данных [-,, ,, , , , , ]. Исследования эффективности бетонных конструкций с различными видами косвенного и продольного армирования на основе коэффициентов эффективности работы бетона (1. Л.И. Стороженко []. Коэффициент п (1. Коэффициент т (1. Таблица 1. Зависимость коэффициента •ффск'пшностн работы бетона и (1. Трубобетонный элемент 1,5. Элемент, армированный спиральной косвенной арматурой 1. Элемент, армированный поперечными сетками 1,3. Элемент с косвенным армированием листами 1,2. Элемент с косвенным армированием уголками 1,1. Анализ данных таблицы 1. И наиболее эффективным способом косвенного армирования является трубобетон. Совместная работа бетона и трубы в трубобетонных конструкциях. Методики расчета трубобетонных конструкций на центральное сжатие. Среди работ, посвященных исследованию трубобетонных конструкций, выделяются исследования В. А. Росновского [], коллектива авторов А. И.Кикин, P. C. Санжаровский, В. А. Трулль [, , , ], работы Л. И. Стороженко [-], а также теоретические исследования В. А. Катаева []. В процессе экспериментальных и теоретических исследований трубобетонных конструкций решались две основные -задачи. Первая и наиболее важная из них заключалась в объяснении поведения металлической оболочки. Необходимо было выяснить, считать ее продольной арматурой, работающей исключительно на осевые силы сжатия, или обоймой, работающей на поперечные усилия. Второй вопрос состоял в определении предела прочности бетона, как материала в трубобетонной конструкции. Целью всех исследователей было изучение влияния стальной оболочки на физико-механические свойства бетона для того, чтобы найти оптимальную конструкцию железобетонного стержня, в котором была бы полностью использована предельная прочность бетона на сжатие при минимальном расходе металла. На основании исследований, проведенных перечисленными выше авторами, были предложены инженерные методики расчета трубобетонных элементов при работе их на центральное сжатие. Сводный анализ методик расчета коротких трубобетонных элементов на центральное сжатие (без учета продольного изгиба) и результатов исследования работы трубобетонных конструкций при центральном сжатии приведен в приложении 1. Первое предельное состояние трубобстонного стержня может наступить вследствие больших необратимых деформаций, разрушения или потери устойчивости. Стоит отметить, что первое предельное состояние трубобетонного стержня по прочности при центральном сжатии может характеризоваться различными силами (рис. Каждой из этих предельных сил соответствует своя деформация и своя теория прочности трубобетонного элемента. Рис. Рассмотрим силы, характеризующие несущую способность трубобетонных элементов, работающих на сжатие в предельных состояниях первой группы (рис. Pj - сила, соответствующая продольной, заранее заданной деформации е,= const. При этом одна и та же величина продольной деформации может быть достигнута на разных этапах работы стержня в зависимости от того, какие бетон и сталь применены для его изготовления. Данная характеристика предельного состояния была разработана В. А.Росновским [] для оценки несущей способности трубобетонных конструкций мостов и сооружений которые должны обладать определенной жесткостью. В его работах гу = 0х/0 '5. Р2 - сила, соответствующая продольной деформации ?