Упругопластическое состояние сталежелезобетонных балок автодорожных мостов

• Автор: Морозов, Владимир Георгиевич
• Шифр специальности: 05.23.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 157 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕРЖ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Методы решения задач упругопластического изгиба балок.

1.2. Методы расчета прочности сталежелезобетонных мостовых балок по критерию ограниченных пластических деформаций .

1.3. Краткие выводы по разделу. Цель и задачи исследований .

2. НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК В УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЙ СТАДИИ

2.1. Расчетная модель и основные обозначения

2.2. Универсальная диаграмма деформирования материалов .

2.3. Распределение нормальных напряжений при чистом изгибе.

2.4. Распространение методики на поперечный изгиб. Вычисление касательных напряжений
2.5. Краткие выводы по разделу
3. УЧЕТ ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОТЫ МОСТОВЫХ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК
3.1. Основные факторы, определяющие специфику работы сталежелезобетонных мостовых балок и общий принцип
их учета в задаче упругопластического изгиба .
3.2. Стадийность работы сечения .
3.3. Усадка и ползучесть бетона . .
3.4. Температурные воздействия
3.5. Учет сварочных напряжений
3.6. Специфика решения задачи о касательных напряжениях .
3.7. Влияние стадийности работы сечения, усадки и ползучести бетона, температурных воздействий
и сварочных напряжений на развитие пластических деформаций
3.8. Краткие выводы по разделу .
4. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО
ИЗГИБА БАЛОК. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА НЬЮТОНА
4.1. Метод упругих решений .
4.2. Применение метода Ньютона
4.2.1. Задача о нормальных напряжениях
4.2.2. Задача о касательных напряжениях .
4.3. Сравнение эффективности методов .
4.4. Краткие выводы по разделу
5. ОБРАТНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СЕЧЕНИЙ.
ВОПРОСЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Исследование метода расчета поперечных сечений сталежелезобетонных элементов в форме проверки условных напряжений
5.1.1. Аналитическая форма коэффициента С .
5.1.2. Исследование пластических деформаций в сталежелезобетонных сечениях, рассчитанных по осевому усилию в плите
5.2. Сопоставление результатов исследований с теоретическими и экспериментальными данными
5.3. Оценка эффективности проектирования сталежелезобетонных пролетных строений по критерию ограниченных пластических деформаций
5.4. Краткие выводы по разделу.
ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Недостатком интерполяционных мето -дов является большое количество исходных данных для задания функции, что осложняет её нормирование. Наибольшее распространение [, , , , , , , , , , , , , , ] для аппроксимации диаграмм стальных элементов конструкций имеет диаграмма Прандтля. В работе Л. Г.Доннела [] использована модифицированная диаграмма Прандтля, име -ющая между линейными участками плавно сопряженный с ними криволинейный участок. Такой криволинейный участок уточняет переход к площадке текучести и несколько усложняет вид диаграммы. Аналогичная диаграмма была использована в работах Н. Н.Л. Чернова, Б. И.Любарова, Г. Е.Вельского [, , 7б] для расчета стальных и сталежелезобетонных элементов и В. С.Шебалина [7б] для бистальных элементов. Указанная диаграмма является достаточно универсальной, так как при уменьшении криволинейного участка она стремится к диаграмме Прандтля, а при его увеличении хорошо описывает высокопрочные стали, не имеющих ярко выраженной пло -щадки текучести. Что касается аппроксимации диаграмм деформирования бетона,то вследствие значительной нелинейности и нестабильности их вида не существует каких-либо общепринятых аналитических зависимо -стей. Используемые различными авторами диаграммы обычно являются комбинациями рациональных и иррациональных функций и доста -точно хорошо описывают поведение бетона в заданном диапазоне деформаций. Анализ подобных аппроксимаций для использования в расчетах прочности железобетонных элементов мостовых конструкций проведен в работе В. М.Козлова []. Следует отметить, что расчет сталежелезобетонных пролетных строений проводится по предельным состояниям [ , , , ], которые ограничивают полные деформации сжатия в бетонных элементах величиной 0,. Это обстоятельство позволяет не учитывать нисходящую ветвь диаграммы и упрощает её аппроксимацию. По действующим нормам проектирования сталежелезобетонных пролетных строений [, ] работа бетона принимается по диаграмме Прандтля. В работе A. При изучении вопросов предельного равновесия пластин и оболочек используются также диаграммы жесткопластичного материала,например, в работах А. Р.Ржаницына, У. Джонсона, П. Меллора [, ]. Следующим этапом исследования напряженно-деформированного состояния элементов конструкции является выбор метода решения задачи. Так, в случае изгиба балок обычно вводится ряд упрощающих положений, таких как: гипотеза плоских сечений, пренебрежение давлением продольных волокон балки друг на друга, пренебрежение влиянием касательных напряжений на распределение нормальных напряжений и т. Такую систему допущений принимает большинство советских и зарубежных авторов таких как: А. А.Ильюшин, В. С.Лен -ский, А. Надаи, Н. И.Безухов, А. Р.Ржаницын, Б. Г.Нил, А. В.Геммер-линг, А. А.Потапкин, А. Н.Митинский, П. Ф.Папкович, А. И.Стрельбиц-кая, H. H.Малинин, Ю. Н.Работнов, В. В.Соколовский [i, 2, 3, 4, 5, , , , , , , , , , , , , , , , , ] и др. В работах этих авторов приводятся экспериментальные и теоретические обоснования указанных допущений. Так, например, в книге А. Р.Ржаницына [] говорится, что ". Ь -высота и длина бруса соответственно. Исходя из этой оценки в работе делается вывод, что для длинных брусьев основным расчетным напряжением является нормальное напряжение 6*х . Л/ =/<ГХ яТ ; М~[бхус1Р. Для простейших сечений, имеющих две оси симметрии и при использовании диаграммы Прандтля, система (1. Г= Ее [/-<*>(? Л/(? Э^ = Ef j(6)dF; AM(e,de)=Ej6tt(? Ea. Уравнения (1. А.А. Ильюшина, B. C. Ленского ? Зависимость (1. Если балка имеет составное сечение, то есть состоит из нескольких материалов, имеющих различные механические свойства,то вместо площади F и момента инерции I используются приведенные геометрические характеристики Fnp и 1пр • Составные ста-лежелезобетонные балки являются частным случаем элементов конструкции из неоднородных материалов, расчет которых подробно изложен в работе Г. Б.Колчина []. Примерами использования уравнений (1. А.А. Потап-кина []; Г. М . Власова, В. М.Козлова [, |. В работе [] исследована нелинейная работа сечений мостовых железобетонных балок с использованием метода упругих решений.