Повреждения и методы расчета усиления железобетонных конструкций

• Автор: Римшин, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 333 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

ГЛАВА 1. Цели работы

1.1. Постановка задачи

1.2. Наследственность и режимное сопротивление

бетона деформированию.

1.3. Влияние режимов и длительности нагружения

на прочность материалов.

1.4. Влияние старения на прочность материалов.

Выводы Гл. 1

ГЛАВА 2. Основы прикладных методов нелинейной теории железобетона

2.1. Общие положения
2.2. Силовое сопротивление железобетона осевому нагружению
2.3. Силовое сопротивление железобетона сжатой зоны
изгибаемых элементов
2.4. Силовое сопротивление железобетона растянутой зоны
изгибаемых элементов
Выводы Гл. 2
ГЛАВА 3. Специфика расчетной модели силового сопротивления железобетона.
3.1. Расчетные оси поперечных сечений
3.2. Напряженнодеформированное состояние сечений и элементов
3.3. Сопротивление деформированию
3.4. Сопротивление разрушению
3.5. Деформирование железобетонных элементов.
3.6. Сравнение опытных и теоретических результатов.
Выводы Гл. 3
ГЛАВА 4. Исследования силового сопротивления железобетона
в условиях коррозионных воздействий.
4.1. Виды и источники агрессивных воздействий
4.2. Коррозионное воздействие среды на бетон.
4.3. Основные виды коррозионных повреждений стальной
арматуры в железобетонных конструкциях
4.4. Аналитическая оценка силового сопротивления железобетона, подверженного повреждению
коррозионными воздействиями
4.5. Прочность и жесткость сечений железобетонных элементов,
частично пораженных коррозией
Выводы гл. 4.
ГЛАВА 5. Повышение несущей способности железобетонных элементов стеснением поперечного деформирования
5.1. Повышение несущей способности косвенным
армированием без преднапряжения
5.2. Повышение несущей способности косвенным армированием обжатием с помощью предварительного натяжения
5.3. Методика расчета изгибаемых элементов по образованию трещин с учетом реологии и нелинейности
деформирования материалов
5.4. Аналитическая оценка и инженерный расчет предварительно
напряженного железобетонного элемента
Выводы Гл. 5.
ГЛАВА 6. Усиление стержневых железобетонных элементов
6.1. Задача восстановления силового сопротивления железобетона,
специфика усиления наращиваниям
6.2. Расчет анкеровки арматуры в железобетонных конструкциях
6.3. Расчет силового сопротивления усиленного
железобетонного элемента.
6.4. Последовательность и алгоритм восстановления
силового сопротивления.
6.5. Экспериментальные исследования
Выводы Гл 6
Общие выводы.
Литература


При использовании аппроксимирующей ломаной диаграмма деформирования разделяется на две области: область упругого деформирования и область неупругого деформирования. В упругой области функция нелинейности деформирования принимается равной единице, а в неупругой области е пУ < ? Са = Яа;еа = Ен 5 /? Если используется аппроксимирующая кривая, рекомендуемая П. V ? В качестве основы для подбора параметров деформирования арматурных сталей положены данные К. В.Михайлова, Э. А.Кричевской, Н. С.А. Мадатяна, С. Н.Джаназяна, Гао Бо-яна и других. Результаты подбора параметров деформирования для некоторых видов арматурной стали приводятся ниже. Я?” (1. Подбор числовых значений указанных параметров производили П. П.Романов, М. М.Мольский, В. П.Дружинин и Э. Д.Чихладзе [5, 6, 8 и др. Уас = -. Вывод по данным табл. Кроме того (1. С.Е. Фрайфельдом [6]. Экспериментальные диаграммы "напряжения-деформации” для образцов, испытывающихся в условиях одноосного напряженного состояния, показывают, что для бетонов и арматурной стали характерна нелинейность связи между напряжениями и деформациями. С физической точки зрения указанная нелинейность имеется на всех уровнях напряженного состояния образцов, но резкое проявление нелинейности деформирования материалов связано с возникновением и развитием в теле структурных повреждений, в частности, для бетонов -микротрещин. О.Я. Берг указывает, что "границей начала развития пластических деформаций является граница образования микротрещин в бетоне" []. Как следует из работ П. И.Васильева, К. С.Карапетяна, Н. И.Катина, Р. А.Мельника, И. И.Улицкого и др. Опыты показывают, что во времени происходит также смягчение нелинейности мгновенных деформаций. Скорость смягчения нелинейности различных частных деформаций различна. При этом интенсивность указанного смягчения зависит от возраста бетона к началу загружения и класса бетона. Деформации ползучести у мягких сталей проявляются существенно лишь при достаточно высоких температурах, а у высокоуглеродистых, жестких сталей они заметны при обычных температурах. Вместе с тем, линейные теории совершенно не применимы для описания ползучести металлов. Полученные результаты позволяют отметить, что с ростом прочности параметры V и т уменьшаются, а кривая нелинейности деформирования становится более плавноизменяющейся, более "регулярной". Установлено, что на диаграмме сжатия малопрочных бетонов при стеснении или режимном управлении деформаций можно наблюдать участок, подобный имеющемуся на диаграмме растяжения стандартных образцов мягкой стали, если не учитывать сокращения площади сечений. В.К. Балаквадзе объясняет указанную диаграмму "чисто пластическими" деформациями, когда кристаллический сросток в результате развития необратимых микротрещин подвергается разрушению, а гелевая составляющая все еще продолжает пластически деформироваться. При этом он считает, что стеснение деформаций неармированного бетона способно повысить предел прочности и предельную деформативность бетона. Для бетонов нисходящая ветвь диаграммы растяжения возможно предопределяет такие наблюдаемые в опытах факты, как повышенная растяжимость армированного особенно дисперсноармированного бетона, увеличение предельных деформаций краевых фибр балок и повышение пределов прочности бетонов на сжатие и на растяжение при изгибе по отношению к соответствующим характеристикам при осевом сжатии и растяжении. В ряде Европейских стран указанное свойство бетона учитывается при проектировании [, ]. В России нисходящая ветвь диаграммы материала при кратковременном нагружении изучалась В. В.Байковым в МГСУ [, ], А. А.Гвоздевым в НИИЖБе [-]; Е. М.Чернышовым в Воронежской Государственной архитектурно-строительной академии, в других организациях. Влияние фактора времени и режима нагружения на нисходящую ветвь диаграммы изучено В. М.Бондаренко, В. Г.Трухиным в МИКХиС []. Анализ фактора времени в диаграмме деформирования бетонов при учете ниспадающей ветви осуществим в нелинейной постановке. С вычислительной точки зрения, удобно, следуя Ю. С.В. Здесь к - эмпирический параметр деформирования т - параметр нелинейности Нормируя последний член (1.