Автореферат диссертации (1141451), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Согласно моделиусталостного сопротивления железобетонных изгибаемых элементов со среднимпролетом среза (рисунок 4), в растянутой зоне КНТ развивается вдоль линии 2 –2, соединяющей внутреннюю границу опорной пластины с внешней границейгрузовой пластины и полностью пересекает ее (до внутренней кромки опорнойпластины). При своем развитии в направлении к грузу, КНТ после того какприближается до точки О, пересечения линий 3 - 3 и 2 – 2, меняет своенаправление и продолжает развиваться вдоль оси 3–3 наклонного сжимающегопотока, образующегосямежду точками приложения опорной реакции исосредоточеннойнагрузки, т.е ориентируется вдоль оси наклонногосжимающего силового потока.Усталостное разрушение по сжатой зоне над КНТ происходитподmaxдействием силы P ( рисунок 4).

Под воздействием этой силы в сжатой зоневозникает сжимающий силовой поток с углом наклона  к продольной осиэлемента. В связи с тем, что НДС в сжатой зоне над КНТ (внутри наклонногосжимающего силового потока) и характер усталостного разрушения сжатойзоны аналогичны НДС и характеру усталостного разрушения вплосконапряженных элементах при действии местной многократно повторнойнагрузки, то уравнение для предела выносливости сжатой зоны над КНТполучаем на основе уравнения предела выносливости бетона и железобетонапри местном циклическом сжатии. Таким образом, для определения расчетногопредела выносливости сжатой зоны получены уравненияв элементах без поперечной арматурыRbloc,rep 21 Rbt1  0 ,616 b  cos 2  h ctg   0 2  ctg   ctg     . l sin  sup(12)в элементах с поперечной арматуройRbloc,rep t  2  k o  k c  k r   suk k k1   s  1  o c rm  Asw  ctg . b  l sup  sin   cos (13)Предел выносливости продольной арматуры Rsq ,rep t  в месте пересечения скритической наклонной трещиной в условиях плоского напряженного состоянияопределяем по (9).

Предел выносливости анкеровки продольнойарматуры Ran ,rep t  за КНТ определяем по (4). Предел выносливости Rsw,rep t стержней поперечной арматуры при осевом нагружении определяем по (3).Разрботанныемодели усталостного сопротивления отражаютдействительный характер образования и развития усталостных трещин иусталостного разрушения, позволяют с большой точностью рассчитывать27напряженное состояние, пределы выносливости бетона, арматуры и ихсцепления между собой, оценить выносливость железобетонных изгибаемыхэлементов в зоне действия поперечных сил и разработать новые методику иметоды расчета железобетонных конструкций при совместном действииизгибающих моментов и поперечных сил при различных пролетах среза, которыепредставлены в следующей главе.Четвертая глава посвящена разработке методики расчета железобетонныхконструкций на выносливость при совместном действии изгибающих моментови поперечных сил при различных пролетах среза.

В зоне совместного действияизгибающих моментов и поперечных сил после образования и развитиянаклонных трещин при увеличении количества циклов нагружения усталостноеразрушение железобетонного элемента в этой зоне происходит либо по сжатойзоне, либо в результате усталостного разрыва наиболее нагруженных стержнейпоперечной арматуры, пересекающихся с наклонной трещиной, либо порастянутой зоне из-за усталостного разрыва продольной арматуры в местепересечения с наклонной трещиной или из-за нарушения анкеровки продольнойарматуры. Таким образом, при совместном действии изгибающих моментов ипоперечных сил условий выносливости будет четыре.

В связи с этим условиявыносливости (6) в этом случае переписываем в видеloct  ,  swmax t   Rsw,rep t ,  sвmax t   Rsq ,rep t  ,  smax t   Ran ,rep t  , 1max(14)С t   Rb ,repгдеt  - текущие главные сжимающие напряжения в сжатой зоне; Rloc t  предел выносливости сжатой зоны;  swmax t  текущее напряжение в наиболеенагруженных стержнях поперечной арматуры в месте пересечения с наклоннойтрещиной; Rsw,rep t   предел выносливости стержней поперечной арматуры приосевом нагружении;  smax t   текущее осевое напряжение в продольной арматуре; sвmax t   текущие растягивающие напряжения в наиболее нагруженных волокнахпродольной арматуры в месте пересечения с наклонной трещиной; Rsq ,rep t  предел выносливости продольной арматуры в условиях плоского напряженногосостояния; Ran ,rep t   предел выносливости анкеровки продольной арматуры.При этом и правые, и левые стороны условий выносливости (14) нестатичны, с увеличением количества циклов нагруженияпроисходитнепрерывное изменение и левой и правой сторон этих условий выносливости.Поэтому при оценке выносливости элементов необходимо рассчитывать НДС вбетоне и арматуре и их пределы выносливости на всех этапах нагружения.

Вцелях упрощения оценки НДС железобетонных элементов в процессециклического нагружения, действие многократно повторяющейся нагрузкицелесообразно разделить на два. Первый этап отражает работу и НДСконструкции при первом цикле (N=1) нагружения до максимальной нагрузкицикла Pmax. Второй этап включает работу конструкций на протяжении всегоциклического нагружения (при N >1) и на этом этапе отражается весь процесснепрерывного изменения НДС элементов, коэффициентов асимметрии цикланапряжений и пределов выносливости бетона и арматуры из-за интенсивногоразвития деформаций виброползучести  1с ,п сжатого бетона в стесненных 1maxСb ,rep28условиях. В обобщенном виде текущие напряжения  imax t  , коэффициентыасимметрии цикла напряжений  i t  и пределы выносливости Ri ,rep с учетомнакопления остаточных напряжений представляем в виде imax t    imax t0    iост t ; Ri  f i ; i t      imax t0    iдопt   imax t0    iдопt  , (15)где  imax t0  и  iост t  - соответственно, начальные напряжения при первомнагружении и остаточные напряжения вследствие развития и накоплениядеформаций виброползучести бетона в стесненных условиях; Ri ,rep - пределывыносливости бетона и арматуры после Nциклов нагружений;  i t  коэффициенты асимметрии цикла напряжений в бетоне и арматуре после Nциклов нагружений;   Pmin Pmax - коэффициент асимметрии цикла внешнейнагрузки.При этом начальные напряжения при первом нагружении  imax t0 необходимо определять из условий равновесия внешних и внутренних усилий наоснове расчетных моделей усталостного сопротивления элементов, которыеотражают действительную работу элементов при различных пролетах среза, атакже применяя деформационные зависимости для нормального сечения вконце пролета среза и наклонных сечений, проходящих по наклонным трещинам,а дополнительные напряжения  iдоп t  , возникающие в процессе циклическогонагружения начиная со второго цикла нагружения, определяем на основедеформационных зависимостей для нормального сечения в конце пролета срезаи наклонных сечений, проходящих по наклонным трещинам.В пятой главе приводится экспериментальное обоснование теориивыносливости, расчетных гипотез, расчетных моделей усталостногосопротивления, новых методики и методов расчета железобетонных конструкцийна выносливость при совместном действии изгибающих моментов и поперечныхсил.

В результате получены ᆞновые ᆞопытные ᆞданные ᆞо: ᆞнапряженно-деформированном ᆞсостоянии, ᆞформах, ᆞположениях ᆞиᆞразмерах ᆞзон ᆞконцентрации ᆞнапряжений, ᆞобразовании, ᆞразвитии ᆞиᆞраскрытии ᆞусталостных ᆞтрещин, ᆞформах ᆞусталостного ᆞразрушения, ᆞзакономерностях ᆞдеформированияᆞбетона ᆞиᆞарматуры ᆞвᆞсоставе ᆞжелезобетонного ᆞэлемента ᆞвᆞзоне ᆞдействия ᆞпоперечных ᆞсил ᆞпри ᆞмногократно ᆞповторяющихся ᆞнагрузках ᆞи ᆞвыносливости ᆞэлементов ᆞпри ᆞразличных ᆞпролетах ᆞсреза, ᆞв ᆞтом ᆞчисле ᆞи ᆞпри ᆞнулевом ᆞпролете ᆞсреза.Подтверждено,ᆞчтоᆞглавнымᆞиᆞопределяющимᆞфакторомᆞоказывающимᆞвлияниеᆞна ᆞхарактер ᆞобразования ᆞиᆞразвития ᆞусталостных ᆞтрещин, ᆞформы ᆞусталостного ᆞразрушения ᆞи ᆞособенности ᆞнапряженно-деформированного ᆞсостояния ᆞв ᆞжелезобетонных ᆞконструкциях ᆞпри ᆞдействии ᆞпоперечных ᆞсил ᆞпри ᆞмногократно ᆞповторяющихся ᆞнагрузках ᆞявляется ᆞотносительное ᆞрасстояние ᆞc0 h0 ᆞмежду ᆞопорой ᆞиᆞгрузом ᆞ(относительный ᆞпролет ᆞсреза).

Изменение ᆞотносительного ᆞc0 h0 ᆞпролетаᆞсрезаᆞотᆞ0ᆞдоᆞ3ᆞкачественноᆞменяетᆞмеханизмᆞработы,ᆞнапряженнодеформированное ᆞсостояние, ᆞхарактер ᆞобразования ᆞиᆞразвития ᆞусталостных ᆞ29трещин, ᆞмеханизм ᆞи ᆞформы ᆞусталостного ᆞразрушения ᆞв ᆞжелезобетонных ᆞконструкциях ᆞпри ᆞдействии ᆞпоперечных ᆞсил ᆞпри ᆞмногократно ᆞповторяющихся ᆞнагрузках. Проведенные экспериментальные исследования позволяютподтвердить классификацию расчетных случаев выносливости железобетонныхэлементов (в зависимости от относительного пролета среза), работающих надействие поперечных сил при многократно повторяющихся нагрузках. Каждыйиз расчетных случаевпредложеннойклассификации характеризуетсясущественными отличиями в механизме сопротивления железобетонныхэлементов действию многократно повторяющихся циклических нагрузок.Получены ᆞэкспериментальные ᆞданные ᆞоᆞнапряженно-деформированном ᆞсостоянии ᆞбетонаᆞиᆞарматурыᆞвᆞзонеᆞдействия ᆞпоперечных ᆞсилᆞприᆞциклическом ᆞнагружении ᆞэлементов.

Характеристики

Список файлов диссертации