Расчет прямоугольных пластин на упругом основании с учетом воздействия хлоридсодержащих сред

• Автор: Кривцов, Андрей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 249 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ РАСЧЕТА ПЛАСТИН НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХЛОРИДСОДЕРЖАЩИХ СРЕД

1.1. Обзор моделей грунтовых оснований

1.2. Обзор моделей деформирования материалов с учетом нелинейной разномодульности и накопления повреждений

1.2.1. Модели деформирования разномодульного материала

1.2.2. Теории деформирования разномодульных материалов

1.2.3. Обзор моделей разномодульного нелинейного армированного материала в условиях плоского напряженного состояния

1.2.4. Теория деформирования бетонов

1.2.5. Аппроксимация диаграмм деформирования бетона и арматуры

1.2.6. Теория накопления повреждений и длительной прочности материала

1.3. Обзор подходов к описанию поведения конструкций с учетом воздействия хлорид содержащих сред
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1
2. ПОСТРОЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПЛАСТИНОК НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХЛОРИДСОДЕРЖАЩИХ СРЕД
2.1. Характерные конструктивные решения жестких дорожных железобетонных плит
2.2. Построение модели деформирования железобетонной дорожной пластины на упругом основании под воздействием хлоридсодержащей среды.
2.2.1. Модель грунтового основания
2.2.2. Модель конструктивного элемента
2.2.3. Модель нагружения
2.2.4. Модель воздействия агрессивной хлоридсодержащей среды
2.2.4.1. Экспериментальные данные по кинетике проникания хлоридсодержащей среды в композитные железобетонные конструктивные элементы
2.2.4.2. Моделирование кинетики проникания хлоридсодержащей среды в композитные конструктивные элементы
2.2.4.3. Моделирование воздействия хлоридсодержащей среды на бетон
2.2.4.4. Модель воздействия хлоридсодержащей среды на арматуру
2.2.5. Модель деформирования материала пластинки, находящейся в плоском напряженном состоянии, подвергающейся воздействию хлоридсодержащей среды
2.2.5.1. Учет воздействия хлоридсодержащей среды при описании диаграммы деформирования бетона
2.2.5.2. Модель деформирования стальной арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды
2.3. Вывод уравнения деформирования армированной бетонной пластины на упругом основании с учетом влияния хлоридсодержащей среды ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ АРМИРОВАННОЙ ПЛАСТИНЫ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ В УСЛОВИЯХ ХЛОРИДНОЙ КОРРОЗИИ
3.1. Сводка основных уравнений описывающих деформирования армированной пластины на упругом основании с учетом воздействия хлоридов
3.1.1. Уравнения изгиба прямоугольной пластины на упругом основании
3.1.2. Цилиндрический изгиб пластины на упругом основании
3.2.Методология расчета пластины на упругом основании при действии нагрузки и хлоридсодержащей среды
. Применение метода сеток к решению разрешающего дифференциального уравнения пластинки
3.4. Алгоритм расчета пластинки и описание программного комплекса ii
3.4.1. Схема алгоритма расчета прямоугольной разномодульной армированной пластинки, на упругом основании, находящейся под воздействием агрессивной среды
3.4.2. Краткая характеристика программного комплекса ii5
3.5. Верификация модели деформирования пластины с учетом воздействия хлоридсодержащей среды
3.6. Исследование напряженнодеформированного состоянии прямоугольной пластины при различных схемах воздействия агрессивной среды
3.6.1. Результаты расчета пластинки, шарнирно опертой по контуру, для случая воздействия агрессивной среды на верхнюю поверхность пластинки
3.6.2. Результаты расчета пластинки, шарнирно опертой по контуру для случая воздействия агрессивной среды на нижнюю поверхность пластинки
3.6.3. Результаты расчета пластинки, шарнирно опертой по контуру, для случая воздействия агрессивной среды одновременно на верхнюю и нижнюю поверхность пластинки
3.6.4. Результаты расчета пластинки, жестко защемленной по контуру, при воздействии агрессивной среды на нижнюю поверхность пластинки
3.6.5. Результаты расчета пластинки, у которой две противолежащие стороны шарнирно оперты, а две другие противолежащие стороны жестко защемлены при воздействии агрессивной среды одновременно на верхнюю и нижнюю поверхность пластинки
3.6.6. Результаты расчета пластинки, у которой две смежные стороны шарнирно оперты, а две другие смежные стороны жестко защемлены при воздействии агрессивной среды одновременно на верхнюю и нижнюю поверхность пластинки
3.7. Сравнительный анализ напряженного деформированного состояния пластин на упругом основании при различных схемах воздействия агрессивной среды ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
хуу, г координаты е деформация а напряжение
Х кривизна в срединной поверхности
До координата нейтральной оси пластины
С концентрация агрессивной среды в точке время
к высота пластины
Ь ширина пластины
Я радиус стержня с диаметр арматуры
М изгибающий момент
УУ прогиб
V коэффициент Пуассона
V, перемещения точки тела.
ВВЕДЕНИЕ


Эта замена была обоснована тем, что при небольших изменениях напряжений в фунте, возникающих при возведении сооружений, полные деформации, являясь не вполне упругими, связаны с напряжениями линейной зависимостью. Наблюдения показали, что механические свойства фунтовых оснований при нафужении и снятии нафузки различны. Поэтому были введены дополнительные параметры, характеризующие поведение линейнодеформируемого полупространства при снятии нафузки модуль упругости Ев и коэффициент Пуассона т6. Модель линейнодеформируемого полупространства получила широкое применение благодаря трудам М. И. ГорбуноваПосадова, Б. Н. Жемочкина, Иванова, А. П. Синицына, Цытовича и ряда других. Применение модели линейнодеформируемого полупространства к расчетам дорожных и аэродромных покрытий сопровождалось резкой критикой моделей Фусса и Винклера, причем сторонники новой модели ссылались на экспериментальные факты, противоречащие свойствам моделей, учитывающих только местные свойства основания. Вначале Фепплем и Бастианом 6 был установлен факт распространения упругих деформаций в стороны от штампа, а затем в ряде опытов была обнаружена прямая пропорциональность между осадкой штампа и его линейными размерами. Последующие опыты не подтвердили универсальной применимости модели линейнодеформируемого полупространства, и Феппль сам подтвердил, что его опыты, хоть и действительно обнаружили наличие распространяющихся в стороны восстанавливающихся деформаций в грунтах, но были недостаточными для обоснования универсальной применимости решений теории упругости к расчету природных фунтовых оснований. Линейная связь между размерами штампа и его осадкой может иметь место только в частном случае совершенно однородного по глубине фунтового основания, которое редко встречается в природе. Привлекает внимание к себе модель фунтового основания в виде сжимаемого слоя конечной мощности , 3. Свойства сжимаемого слоя конечной мощности были подробно исследованы М. И. Горбуновым Посадовым , Л. Н. Федуловой Локкенберг 5 и О. Я. Шехтер 3, разработавшей таблицы для расчета плит, лежащих на сжимаемом слое грунта конечной мощности, которые могут быть использованы при проектировании жестких дорожных покрытий. Его механические свойства в первом случае характеризуются двумя параметрами Ел и тв, а во втором четырьмя Еп, Ев, тп, тв. При нагружении штампом модель слоя грунта конечной мощности ведет себя как упругое полупространство в случае упругого слоя и как линейнодеформируемое полупространство в случае линейнодеформируемого слоя. Однако степень распространения деформаций зависит от отношения толщины слоя к диаметру штампа. При бесконечно большой толщине слоя модель превращается в однородное упругое полупространство, при малых толщинах приобретает свойства модели Винклера, и ее деформации становятся местными. Можно также отметить еще ряд известных моделей грунтовых оснований. Модель П. Л. Пастернака характеризуется двумя коэффициентами постели коэффициентом сжатия и коэффициентом сдвига 3. Модель Пастернака принимают в качестве расчетной при проектировании жестких дорожных одежд с монолитными и сборными покрытиями, так как она вполне правильно отражает характер работы грунтового массива под нагрузкой и дат достаточно высокую точность расчетов. Оригинальна модель А. П. Синицына , 5, в которой верхний слой имеет остаточные деформации, как в модели Фусса, а нижний представляет собой упругое полупространство. Большинство ранее описанных моделей не допускает одновременного развития местных и общих деформаций. Между тем такие явления наблюдаются при сжатии двух соприкасающихся тел и при осадке сооружений. А.П. Синицын, объясняя увеличение осадок сооружений относительно смежных точек поверхности грунта пластическими деформациями сдвига в поверхностном, наиболее напряженном слое грунта, предложил новую модель, которую можно представить в виде остаточно деформируемого слоя конечной мощности, лежащего на поверхности упругого полупространства. Верхний слой обладает способностью к местным деформациям и не может развивать деформаций общего характера.