Развитие методики расчета прочности железобетонных балок с использованием объемных конечных элементов

• Автор: Пащанин, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1 .РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК ПО НОРМАЛЬНЫМ СЕЧЕНИЯМ
1.2.РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК ПО НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ
1.3. ГЛАВНЫЕ НОРМАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ. КРИТЕРИИ ПРОЧНОСТИ
1.4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
2. СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫХ РАСЧЕТОВ С РЕЗУЛЬТАТАМИ РАСЧЕТОВ ПО НОРМАТИВНЫМ ДОКУМЕНТАМ
2.1.ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО РАСЧЕТА
2.2.СХЕМА ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
2.3.РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА БАЛОК. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ
2.4.КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА. ОСОБЕЕШОСТИ РАБОТЫ БАЛОК ПРИ ДЕЙСТВИИ ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ
2.5.РАСЧЕТ БАЛОК НА ДЕЙСТВИЕ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ. НОРМАЛЬНЫЕ СЕЧЕНИЯ БАЛОК
2.6.СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПРОДОЛЬНОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ СИЛЫ
3. СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНЫХ РАСЧЕТОВ С НАТУРНЫМИ ЭКСПЕРИМЕНТАМИ
3.1.БАЖИ СРЕДНЕЙ ВЫСОТЫ
3.1.1. ЭКСПЕРИМЕНТЫ И.А. ТИТОВА
3.1.2. ЭКСПЕРИМЕНТЫ Ч. ИГНАТАВИЧЮСА
3.2. ВЫСОКИЕ БАЛКИ
3.3. КОРОТКИЕ БАЖИ
3.3.1. ЭКСПЕРИМЕНТЫ ИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОТЧЕТА МАДИ №01830028190
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ ПРОЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЪЕМНЫХ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Согласно отечественным нормативным документам расчет прочности линейных железобетонных конструкций производится по нормальным сечениям - на действие изгибающих моментов и продольных сил, по наклонным сечениям - на действие поперечных сил, продольных сил и моментов, по пространственным сечениям - на действие крутящих моментов, изгибающих моментов, продольных и поперечных сил.
Методы расчета прочности железобетонных элементов не имеют универсального характера и содержат различные эмпирические зависимости. Деформационная модель для расчета прочности железобетонных конструкций по нормальным сечениям на действие изгибающих моментов и продольных сил разработана и принята для практического использования. Расчет по наклонным сечениям выполняется по стержневым аналогиям. Многочисленные попытки разработать более совершенные и универсальные методы расчета прочности железобетонных элементов пока еще не привели к желаемым результатам. Для того чтобы убедиться в этом, достаточно рассмотреть методики расчета на действие поперечных сил, содержащиеся в наиболее значимых нормативных документах: Еврокоде [4], Американских нормах [3] и отечественном Своде правил [1]. Предлагаемые ими методики имеют принципиальные отличия, и ни одна из моделей не имеет качественных преимуществ перед другими. Всего же за последнее столетие предложено несколько сотен различных методик и моделей по расчету железобетонных конструкций на действие поперечных сил. Такое многообразие косвенно свидетельствует о невозможности построения универсальной теории расчета железобетонных конструкций по наклонным сечениям на основе стержневой теории железобетона.
В настоящее время в практических расчетах балки моделируются стержневыми конечными элементами, а балки-стенки - плоскими (оболочечными) элементами. В результате имеются разные методы расчета прочности с различными алгоритмами подбора арматуры и конечными

2p2 (P2 - pf ) cos л + P2 (2pi ~ P2 )Æf - p( ) cos2 л + 5pf - 4p
(1.55)
4(p-p()cos2n + (p2-p,)2
Выражение для cosp см. выше, кроме того:
Р! = ао + aix + а2х2, р2 - b0 + bC + b2x2, X - (а2+ а3)
(1.56)
Если данный критерий разрушения выполняется, то образование трещин происходит в ПЛОСКОСТИ, перпендикулярной главному напряжению СТь
Для напряженного состояния “растяжение-растяжение-сжатие” функция F имеет вид:
Если критерий разрушения выполняется для каждого значения 1 = 1, 2, то образование трещин происходит в плоскости, перпендикулярной главным напряжениям а! и а2. Если критерий разрушения удовлетворяется только при 1 = 1, образование трещин происходит в плоскости, перпендикулярной главному напряжению Оь
Для напряженного состояния “растяжение-растяжение-растяжение ” функция Б имеет вид:
F3 = Ci ; (i = 1, 2),
(1.57)
а поверхность разрушения S определяется следующим образом:
S3=(ft/fc)(l+a3/fc)
(1.58)
F4 - a*; i = 1, 2, 3;
(1.59)
a поверхность разрушения S:
S4=ft/fc
(1.60)