Прочность и деформативность железобетонных конструкций при аварийных ударных нагружениях

• Автор: Забегаев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1992
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 429 с. : ил.

1. Анализ аварийных ударных воздействий. Обзор исследований железобетонных конструкций при ударных воздействиях.Цели

и задачи работы.

1.1. Виды и параметры интенсивных ударных воздействий аварийного характера

1.2. Экспериментальные данные о поведении железобетонных конструкций при интенсивных ударных воздействиях .

1.3. Методы расчета железобетонных конструкций на инстенсивные ударные воздействия

1.4. Выводы, цель и задачи исследования

2. Экспериментальный анализ деформирования железобетонных конструкций при интенсивных ударах. Основные расчетные предпосылки .
2.1. Прочностные и деформативмые характеристики бетона, арматуры и сцепления между ними

2.1.1.Влияние скорости деформирования на прочность бетона .

2.1.2.Влияние истории нагружения на прочность бетона . .

2.1.3.Влияние скорости деформирования на деформативность бетона.

2.1.4.Влияние скорости деформирования на прочность и деформатив
нссть арматуры
2.1.5.Влияние скорости деформирования на сцепление арматуры с бетоном .
2.2. Деформирование отдельных железобетонных элементов .
2.2.1. Балки общее действие удара
2.2.2. Балки местное действие удара,Ц
2.2.3. Колонны.
2.2.4. Плиты и оболочки местное действие удара.
2.2.5. Плиты и оболочки общее действие удара6
2.3. Совместное деформирование элементов в сооружении при
ударных воздействиях 4
3. Предельные состояния железобетонных конструкций, подвергающихся аварийным ударным воздействиям. Критерии оценки надежности.
3.1. Формулировка предельных состояний
3.2. Расчетные характеристики материалов
3.3. Критерии предельных состояний В
3.4. Критерии оценки надежности.
4. Динамический расчет отдельных железобетонных элементов . .
4.1. Балки
4.1.1. Расчет балок как систем с распределенными параметрами .
4.1.2. Расчет балок на основе дисковосвязевых моделей
4.2. Колонны
4.3. Плиты и оболочки.
4.3.1. Местное действие удара. Откол .
4.3.2. Местное действие удара. Пробивание.
4.3.3. Расчет плит на общее действие удара
Выводы
5. Динамический расчет систем железобетонных элементов
5.1. Метод расчета балочных систем.
Выводы
6. Ударозащита железобетонных конструкций
6.1. Пассивная ударозащита . Конструктивные требования к элементам и сооружениям, подвергающимся аварийным ударным воз действиям.
6.2. Активная ударозащита
Выводы
Основные выводы .
Список литературы


Нарушение сплошности и снижение жесткости в этой зоне облегчает в дальнейшем продавливание. Повышение связности и прочности этой зоны за счет дисперсного армирования приводит к изменению характера разрушения, переводя его в чисто изгибный. К.Брандес и др. Авторы выделили три типа разрушения плит, наблюдаемых в опытах I первичное местное разрушение от продавливания с очень слабым развитием трещин изгиба в упругой стадии 2 вторичное местное разрушение от продавливания с значительными изгибными деформациями и видимыми трещинами 3 общее изгибное разрушение, сопровождающееся значительными пластическими прогибами и образованием линейных пластических шарниров. Первые два вида разрушения можно исключить, по мнению авторов, постановкой поперечной арматуры. Отмечается также, что на первичное разрушение существенное влияние оказывает марка бетона, а с физических позиций его прочность на растяжение. Очевиден тот факт, что если сопротивление продавливанию выше сопротивления изгибу, то основными факторами, влияющими на прочность конструкции, являются содержание и вид продольной арматуры и граничные условии, тогда как прочность бетона является вторичным фактором. Аналогичные опыты выполнены Т. Ушида и др. I до мс. Удар наносился через резиновую прокладку, позволявшую варьировать время нагружения. Параллельно испытывались плитыблизнецы статической нагрузкой. Опыты показали, что при статических нагружениях трещины развивались по классической балочной схеме до образования пластических шарниров. Деформации изгиба вначале доминировали, но после образования пластических шарниров образцы разрушались от продавливания. При ударе вначале образуются радиальные трещины на нижней поверхности, расходящиеся от места удара примерно на пролета и концентрические трещины на верхней поверхности. Образование пластических шарниров в этом случае смазано, а разрушение происходило в большинстве от продавливания. Поглощенная при ударе энергия для обычных плит превышала вдвое, а фибробетонных вчетверо энергию, поглощенную при статическим . Во всех упомянутых опытах специально не исследовалось влияние продольной арматуры на общие прогибы плит. Дж. Саван и М. Испытывались железобетонные квадратные плиты со стороной см, толщиной 5 см из бетона средней кубиковой прочности ,5 МПа. Арматура выполнялась из обыкновенной гладкой арматурной проволоки 6 и 8 мм с 5 МПа. Удар наносился падающим грузом в виде шара массой 3 г при начальной скорости удара Ус . Интенсивность удара была таковой, что в плитах возникали небольшие неупругие деформации паучок. Необходимо также отметить, что влияние содержания арматуры существенно лишь при превышении определенного значения скорости в опытах 4,4 мс, т. Очевидно, экстраполировать полученные результаты на более высокие скорости удара без дополнительного экспериментального обоснования не представляется возможным, т. С.Беррьяд и др. Г изучали пробивание железобетонных плит при ударах сплошным недеформируемым ударником с плоской носовой частью при скоростях удара У0 от до 0 мс. Варьировались содержание и расположение арматуры по толщине плиты, прочность и возраст бетона, влияние формы индентора. Установлено, что расположение арматуры 4 слоя равномерно по толщине, два по два, сгруппированные у нижней и верхней поверхностей, а также два у нижней поверхности не влияют на критическую скорость пробивания при I 9 исключая диапазон малых 0,2 . Если же у каждой поверхности остается только один слой, то критическая скорость снижается отметим, что исследования проводились применительно к стенкам защитной оболочки ядерного реактора с соответствующим армированием. Влияние поперечной арматуры находилось, по мнению авторов, в пределах разброса опытных данных. Для неармированных плит критическая скорость снижалась на . Сопоставление данных для плит из бетонов прочностью на сжатие . МПа в возрасте суток показало, что с увеличением прочности и, следовательно, хрупкости бетона критическая скорость снижается. Так, для Я МПа ЛГсг оказывается на ниже, чем для Я МПа. Испытания показали также, что для бетона Я МПа не наблюдалось охрупчивания и через мес.